FI123381B - Method of improving a wood material - Google Patents

Method of improving a wood material Download PDF

Info

Publication number
FI123381B
FI123381B FI20060949A FI20060949A FI123381B FI 123381 B FI123381 B FI 123381B FI 20060949 A FI20060949 A FI 20060949A FI 20060949 A FI20060949 A FI 20060949A FI 123381 B FI123381 B FI 123381B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
wood
polymerization
heat
properties
polymerizable
Prior art date
Application number
FI20060949A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060949A (en
FI20060949A0 (en
Inventor
Markku Paakki
Original Assignee
Markku Paakki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Markku Paakki filed Critical Markku Paakki
Priority to FI20060949A priority Critical patent/FI123381B/en
Publication of FI20060949A0 publication Critical patent/FI20060949A0/en
Publication of FI20060949A publication Critical patent/FI20060949A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI123381B publication Critical patent/FI123381B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02Processes; Apparatus
    • B27K3/15Impregnating involving polymerisation including use of polymer-containing impregnating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02Processes; Apparatus
    • B27K3/08Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
    • B27K3/10Apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34Organic impregnating agents

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Description

MENETELMÄ PUUMATERIAALIN PARANTAMISEKSIMETHOD FOR IMPROVING WOOD MATERIAL

Keksintö koskee synteettistä polymeeriä sisältävän puun valmistusmenetelmää, jossa puukappaleeseen imeytetään nestettä, jossa on polymeroituvaa ainetta, ja polymeroituva aine polymeroidaan pitämällä imeytetty puukappale lämpötilaa säätävien pintojen välissä suljetussa tilassa.The invention relates to a process for making a synthetic polymer-containing wood, wherein a liquid containing a polymerizable substance is impregnated into the wood block and the polymerizable substance is polymerized by keeping the impregnated wood block between the temperature-controlling surfaces in a closed space.

Useiden puulajien teknistä käyttöä rajoittaa niiden luonnollinen pehmeys. Puuaineksen pehmeys kuten sen muutkin mekaaniset lujuusominaisuudet johtuvat puun mikrorakenteesta. Tämä on eri puulajeilla hyvin erilainen. Kaikki puulajit koostuvat pääasiassa run-gonsuuntaisista ontoista soluista eli puukuiduista, joiden koko ja rakenne vaihtelevat puulajeitta! n. Mitä suurempia puun soluontelot ovat suhteessa solun kokoon, sitä pehmeämmästä ja heikommasta puuaineksesta voidaan puhua. Biologisesta alkuperästä johtuen puupinta on lisäksi arka likaantumiselle, kulutukselle ja mikro-organismien aiheuttamille vahingoille, etenkin kosteissa tiloissa ja vaihtelevissa sääolosuhteissa. Lisäksi puumateriaalien käyttöä vähentää materiaalin palonarkuus.The technical use of many wood species is limited by their natural softness. The softness of the wood material, like its other mechanical strength properties, is due to the microstructure of the wood. This is very different for different wood species. All types of wood consist mainly of run-hollow hollow cells, that is, wood fibers of varying size and texture! n. The larger the cellular cavities of the wood relative to the cell size, the softer and weaker the wood can be. Due to their biological origin, the wood surface is also vulnerable to fouling, wear and damage caused by microorganisms, especially in humid conditions and changing weather conditions. In addition, the use of wood materials is reduced by the flammability of the material.

Eri puulajien ja myös samankin puulajin eri osien, pinta-ja sydänpuun sekä kevät-ja ke-säpuun, permeabiliteetti eli nesteiden läpäisykyky vaihtelee niin paljon, että materiaalin käsiteltävyyttä ja siitä saatavia tasaisia kovuus-ja muut ominaisuuksia on vaikea tai jopa mahdoton saavuttaa. Puun anisotrooppisella rakenteella on siten tärkeä merkitys tuotteen soveltuvuuteen esimerkiksi lattianpäällysteiden pintamateriaaliksi. Anisotrooppisella rakenteella tarkoitetaan puun erilaisia rakenne-ja lujuusominaisuuksia säteen-, tangentin-ja pituussuunnassa. Puumateriaali työstetään usein sattumanvaraisesti siten, että tuotteiden pinnan suunta on usein sama kuin vuosirenkaiden tangentin suunta. Tällöin pinnassa esiintyy kohtalaisen suuria alueita huonosti kyllästyvää pehmeää kevätpuuta ja hyvin kyllästyvää kesäpuuta. Tämä ongelma on yleistä kyllästettäessä havupuita, joiden ohutsei-nämäiset kevätpuusolut ovat yleensä huonommin kyllästyviä kuin jo muutenkin kovempi kesäpuusolukko.The permeability, i.e. fluid permeability, of different wood species, and also of different parts of the same wood species, surface and heartwood, and spring and summer wood, is such that the handling of the material and its uniform hardness and other properties are difficult or even impossible to achieve. The anisotropic structure of wood thus plays an important role in the suitability of the product, for example, as a surface material for floor coverings. Anisotropic structure refers to various structural and strength properties of wood in radial, tangential and longitudinal directions. Wood material is often worked at random so that the surface direction of the products is often the same as the tangent of the annual rings. In this case, relatively large areas of poorly saturated soft spring wood and highly saturated summer wood are present on the surface. This problem is widespread when impregnating conifers, whose thin-leaved hardwood cells are generally less saturated than the harder hardwoods already.

Yksi tärkeimmistä puumateriaalien käyttöön liittyvistä ominaisuuksista on sen säilyvyys niin sisä- kuin ulkotiloissakin. Koska puu on luonnonpolymeeri, sitä hajottavat monet biologiset eliöt ja tuholaiset, pääasiassa sienet, mikrobit ja hyönteiset. Lahoamisella tarkoitetaan 2 puuaineksen hajoamista osittain tai kokonaan sienten ja/tai mikrobien vaikutuksesta. Lahottajasienet ovat suojaamattomien puiden pahimpia hajottajia ja tuhoajia, sillä niissä on lahottajia kaikille puun rakennekomponenteille Tämän seurauksena puupinnan ulkonäkö sekä rakenne muuttuvat ja sen ominaisuudet heikkenevät.One of the most important properties related to the use of wood materials is its durability both indoors and outdoors. Being a natural polymer, wood is degraded by many biological organisms and pests, mainly fungi, microbes and insects. Decay refers to the complete or partial decomposition of 2 wood by fungi and / or microbes. Decaying fungi are the worst decomposers and destroyers of unprotected trees, as they contain decaying agents for all the structural components of the wood. As a result, the appearance and structure of the wood surface are altered and its properties reduced.

Näiden lisäksi puumateriaalin rasitteina ovat erilaiset ilmasto-olosuhteet, kuten lämpö, kosteus, vesi, saasteet ja sekä näkyvä että UV-valo, Esimerkiksi valon vaikutuksesta puun pinta kellastuu ja tummenee jopa sisätilasovelluksissa. Tämä pinnan kellastuminen ja tummuminen voi kuitenkin olla seurausta ainakin kolmesta syystä. Ensinnäkin ja todennäköisemmin sisätiloissa värinmuutos johtuu puun sisältämien aineiden hapettumisesta ilman organismien läsnäoloa. Herkimmin puun peruskomponenteista UV-säteilyile reagoi ligniini, johon arvioiden mukaan 80 - 95 % puuhun absorboituneesta valosta kohdistuu. Kaksi muuta mahdollisuutta liittyvät lahottajaorganismien ja puun rakennetta muuttavien mikrobien vaikutukseen. Homesienet ovat haitallisempia eläville puille kuin puutavaralle, sillä ne aiheuttavat lähinnä värivikoja, koska ne käyttävät hyväkseen puun vesiliukoisia uuteaineita, tärkkelystä ja sokeria. Pahin puun tuhoaja on kuitenkin kaikkien edellä mainittujen tekijöiden yhteisvaikutus.In addition, the wood material is exposed to various climatic conditions such as heat, humidity, water, pollution and both visible and UV light. For example, light causes the wood surface to turn yellow and darken even in indoor applications. However, this yellowing and darkening of the surface may be the result of at least three reasons. First and foremost indoors, the discoloration is due to the oxidation of wood-containing substances in the absence of organisms. The most sensitive of the basic components of wood is UV lignin, which is estimated to be responsible for 80-95% of the light absorbed in wood. The other two possibilities are related to the action of decomposing organisms and microbes that alter the structure of the wood. Fungi are more harmful to living trees than to wood, as they mainly cause discoloration because they utilize water-soluble extracts of wood, starch and sugar. However, the worst wood destroyer is the combined effect of all of the above.

Puumateriaalin palonesto on myös sen laajempaa sisätilakäyttöä rajoittava. Useilta tuotteilta vaaditaan tiettyä palonestotasoa ennen käyttöön hyväksymistä. Tällaisia käyttökohteita ovat nk. julkiset tilat, kuten hotellit, sairaalat, teatterit, museot, julkiset virastot jne. Näissä kohteissa esimerkiksi puisten lattianpäällysteiden käyttö on hyvin rajoitettua. Puu-materiaalien polymeroinnissa palonestoaineilta vaaditaan korkeaa hajaantumislämpötilaa, pientä haihtuvuutta, olematonta vaikutusta polymeerien mekaanisiin ominaisuuksiin, hyvää UV-säteilyn kestoa ja myrkyttömyyttä. Käsittelyssä ne eivät hajotessaan muodosta myrkyllisiä kaasuja ja lopputuote on myrkytön.The fire resistance of wood material is also limiting its wider use in the interior. Many products require a certain level of fire protection before being approved for use. Such uses include so-called public spaces such as hotels, hospitals, theaters, museums, public offices, etc. In these applications, for example, the use of wooden flooring is very limited. In the polymerization of wood materials, flame retardants require high decomposition temperature, low volatility, non-existent influence on the mechanical properties of the polymers, good UV radiation resistance and non-toxicity. In processing, they do not form toxic gases when decomposed and the end product is non-toxic.

Polymerointiin eli aineiden saattamiseen kiinteäksi puumateriaalin sisällä liittyy ongelma. Miten polymerointi voidaan suorittaa siten, että tyhjä tila täyttyy mahdollisimman tasaisesti ilman, että materiaalin ominaisuudet siitä kärsivät? Polymerointia heikentää usein se, että käytetään suurempimolekyylisiä oligomeerejä, esipolymeerejä tai polymeerejä, jotka polymeroinnissa pyrkivät ulos puumateriaalista. Erityisen vaikeita suurimolekyylisillä aineilla kyllästettäviä ovat esimerkiksi suomalaisen koivun ja männyn pintaosat.There is a problem with polymerization, i.e. solidification of substances within wood material. How can the polymerization be carried out in such a way that the void space is filled as evenly as possible without affecting the material properties? Polymerization is often hindered by the use of higher molecular weight oligomers, prepolymers or polymers which tend to run out of wood material during polymerization. The surface portions of Finnish birch and pine, for example, are particularly difficult to impregnate with high molecular weight substances.

33

Pienimolekyylisiä yhdisteitä eli monomeerejä käytettäessä törmätään polymerointivaihees-sa myös muihin ongelmiin. Näistä suurin on yhdisteiden haihtuvuus polymeroinnin aikana. Tämä aiheuttaa suuria taloudellisia menetyksiä, tuotteen lopputuloksen huononemista sekä työsuojelu- ja ympäristöongelmia. Haihtuminen saattaa olla eri liuoskäsittelyjen sekä kyllästys- ja polymerointiprosessin aikana noin 50 % puumateriaaliin imeytyneistä yhdisteistä, avoimessa järjestelmässä jopa 90 %.When using small molecule compounds, i.e. monomers, other problems are encountered during the polymerization step. The greatest of these is the volatility of the compounds during polymerization. This results in major financial losses, product degradation, occupational safety and environmental problems. Evaporation may be about 50% of the compounds absorbed into the wood material during different solution treatments and during the impregnation and polymerization process, up to 90% in the open system.

Usein polymeroinnin yhteydessä materiaali palaa, muuttaa väritystään, halkeilee tai muuten menettää yleisiä teknisiä käyttöominaisuuksiaan. Esimerkiksi puumateriaalien tärkeitä käyttöominaisuuksia ovat puumainen ulkonäkö, lujuusominaisuuden tasaisuus, työstettä-vyys, hiottavuus, liimattavuus ja pintakäsiteltävyys. Yhtenä tärkeänä käsiteltävyysasiana ei sovi unohtaa myöskään materiaalin hävitettävyyttä.Often, during polymerization, the material burns, changes its coloring, cracks or otherwise loses its general technical properties. For example, important application properties of wood materials are woody appearance, uniformity of strength property, workability, sandability, bonding and surface finish. One of the important handling issues is not to forget about the disposal of the material.

Materiaalien kyllästykseen käytettyjä aineita polymeroidaan usein lämmön, säteilyn tai valon avulla. Polymerointireaktio on eksoterminen eli lämpöä tuottava prosessi. Tämä aiheuttaa esimerkiksi puuperäisillä aineilla usein halkeilemista, väri-ja mittamuutoksia sekä palamista. Lämpötila eksotermisessa reaktiossa nousee hyvin korkeaksi. Jo tunnetuilla menetelmillä tätä on pyritty estämään polymeroimalla materiaalia avoimesti kuumien lämpö-levyjen välissä, ks. patenttijulkaisu FI-44946. Lämpölevyt toimivat reaktion käynnistäjinä sekä jäähdyttäjinä. Menetelmän heikkoutena on hallita reaktion sisäistä tasaisuutta varsinkin paksuilla ja paljon aineita läpäisevillä materiaaleilla. Tämä johtaa ominaisuuksien tasaisuuden menetykseen, halkeiluun ja värieroihin sekä polymerointiin käytettyjen aineiden haihtumisesta johtuvaan suureen hukkaan. Menetelmä on siten tuotantokustannuksiltaan kallis sekä työturvallisuusriski.Substances used to impregnate materials are often polymerized by heat, radiation or light. The polymerization reaction is an exothermic process. For example, wood-based materials often cause cracking, discoloration, dimensional changes, and burning. The temperature in the exothermic reaction rises very high. Methods already known have tried to prevent this by openly polymerizing the material between the hot plates, cf. Patent Publication FI-44946. The hot plates act as initiators and coolers of the reaction. A disadvantage of the method is to control the internal uniformity of the reaction, especially with thick and permeable materials. This results in loss of uniformity of properties, cracking and color differences, and a great loss due to evaporation of the materials used in the polymerization. The method is thus expensive in terms of production costs as well as occupational safety.

Eräs tapa hallita polymerointireaktioita on käyttää säteilyä initioimaan polymerointia. Kemikaalien haihtumista on pyritty estämään lisäämällä esimerkiksi monomeerien joukkoon nopeasti geeliytyviä divinyyliyhdisteitä. Käyttämällä additiopolymeerejä voidaan materiaalia käsitellä tällöin säteilytysmenetelmillä kuten esimerkiksi gammasäteilytyksellä tai elektro-nipommituksella. Menetelmän käyttäminen tehdasmittakaavassa on kallista laite- ja käyttökustannuksiltaan ja sen suunnitteleminen puumateriaaleille, erityisesti levymäisille ohut-tuotteille ja viilumaisille materiaaleille, vaatii suuria laitteita ja kustannuksia. Lisäksi säteilyn käyttö lisää huomattavasti työturvallisuusriskejä ja on täten ympäristöriski.One way to control polymerization reactions is to use radiation to initiate polymerization. Attempts have been made to prevent the evaporation of chemicals by, for example, adding rapidly gelling divinyl compounds to the monomers. By using addition polymers, the material can then be treated by irradiation methods such as gamma irradiation or electron bombardment. Using the method on a factory scale is expensive in terms of equipment and operating costs, and designing it for wood materials, especially thin sheet products and veneer materials, requires high equipment and cost. Furthermore, the use of radiation significantly increases occupational safety risks and is thus an environmental risk.

44

On olemassa myös menetelmä, ks. Fl -patenttijulkaisu 44945, jossa synteettistä polymeeriä sisältävä puu valmistetaan katalysaattorin ja lämmön avulla, jolloin polymerointireaktio on hidastettu konjugoiduilla tyydyttymättömillä rasvahapoilla, kolme kaksoissidosta sisältävillä terpeeneillä tai niiden johdannaisilla. Tämänkaltaisten hidastimien käytöllä on haittana, että ne saattavat reagoida eri tavalla eri materiaalien kanssa.There is also a method, cf. No. 44945, in which wood containing synthetic polymer is prepared by means of a catalyst and heat, whereby the polymerization reaction is retarded by conjugated unsaturated fatty acids, terpenes with three double bonds or derivatives thereof. The disadvantage of using such retarders is that they may react differently with different materials.

On käytetty myös menetelmää, ks. Fl -94607, jossa materiaalia lämmitetään erilaisin po-lymeroituvien aineiden avulla suljetussa systeemissä kuumalla vedellä. Menetelmän heikkoutena on sen soveltaminen puumateriaaleille, erityisesti levymäisille tuotteille ja viilumai-sille materiaaleille. Lisäksi puumateriaalien erilaisen vedenimeytymisen johdosta materiaalien prosessinjälkeinen kuivaaminen aiheuttaa ongelmia materiaalien käyttöominaisuuksissa. Materiaalit halkeilevat, muuttavat mittojaan, väritystään ja siten ulkonäköään samalla heikentäen niiden lujuusominaisuuksia. Tästä johtuen ko. prosessi vaatii suuria ja kalliita prosessilaitteita jälkikäsittelyssä ja tuotehukka kasvaa suureksi tehden tuotteista taloudellisesti vähemmän kannattavia.The method has also been used, cf. Fl-94607, in which the material is heated with various polymerizable materials in a closed system with hot water. A disadvantage of the method is its application to wood materials, in particular to board-like products and veneer materials. In addition, due to the different water absorption of wood materials, post-process drying of the materials causes problems with the performance properties of the materials. The materials crack, alter their dimensions, their coloration and thus their appearance while diminishing their strength properties. As a result, the said. the process requires large and expensive process equipment in the after-treatment, and the waste of products increases, making the products less economically viable.

On myös käytetty menetelmiä, joissa viilaavilla kaasuilla ja vesihöyryllä lämmitetään kappaleita reaktion alulle saamiseksi ja jäähdyttämiseksi, ks. Fl-patentti 500070. Virtaavia kaasuja käytettäessä syntyy paljon haitallista kaasujen ja kemikaalien haihtumista. Tämä aiheuttaa epätasaista kovettumista ja ulkonäköongelmia. Kaasujen talteenottojärjestelmät ovat kalliita ja nämä yhdessä nostavat prosessin hintaa ja heikentävät sen kannattavuutta. Lisäksi haihtuminen aiheuttaa työskentelyssä työturvallisuus-ja työsuojeluongelmia. Höyryä käytettäessä prosessilaitteiden ja tuotteiden pintoihin syntyy epäpuhtauksia, sakkaa ja pursotteita. Nämä aiheuttavat puhdistusongelmia, prosessihäiriöitä, irrotusongelmia sekä tuotteiden jälkikäsittelyssä suurta hukkaa tuotteen mittojen ja ulkonäön muuttuessa.Methods have also been used in which files are heated with filing gases and water vapor to initiate and cool the reaction, cf. Fl Patent 500070. When using flowing gases, a lot of harmful evaporation of gases and chemicals is produced. This causes uneven curing and appearance problems. Gas recovery systems are expensive and together they increase the cost of the process and reduce its profitability. In addition, evaporation causes occupational safety and health problems. When steam is used, impurities, deposits and extrudates are formed on the surfaces of process equipment and products. These cause cleaning problems, process malfunctions, removal problems, and a great deal of waste in product finishing as the product dimensions and appearance change.

On myös käytetty menetelmiä, joissa kyllästettyjä kappaleita käsitellään lämmönsiirtones-teillä. DE-julkaisussa 1792051 esitetään glykolin käyttöä lämmönsiirtonesteenä. SE-julkaisussa 405329 käytetään polyetyleeniglykolia. Menetelmät aiheuttavat käsitellyille tuotteille jälkikäsittelyongelmia, esim. liimattaessa ja pintakäsiteltäessä. Glykolijäämät estävät esimerkiksi lakkojen tarttuvuuden tuotteiden liima-ja käyttöpintoihin. Emulgaattorien käyttö heikentää lämmönjohtavuutta. Syntyy epätasaisesti kovettuneita tuotteita sekä vaara, että prosessi ylikuumenee. Ylikuumeneminen aiheuttaa poikkeamia tuotteiden mitoissa, halkeilua, palamista ja värimuutoksia. Prosessinhallinta vaikeutuu epätasaisen kovettumi 5 sen johdosta, jolloin syntyneet epäpuhtaudet haittaavat prosessilaitteiden toimivuutta ja lisäävät puhdistustarvetta. Hitaan prosessin pursotteet tuotteiden eri pinnoissa vaikeuttavat tuotteiden jälkikäsittelyä, lisäävät hukkaa ja prosessi on siten taloudellisesti vähemmän kannattava.Methods of treating impregnated bodies with heat transfer paths have also been used. DE-A-1792051 discloses the use of glycol as a heat transfer fluid. SE 405329 uses polyethylene glycol. The methods cause post-treatment problems for the treated products, eg during gluing and surface treatment. Glycol residues prevent, for example, the adhesion of lacquers to the adhesive and application surfaces of products. The use of emulsifiers reduces the thermal conductivity. There is the risk of unevenly cured products and the risk of the process overheating. Overheating causes deviations in product dimensions, cracking, burning and discoloration. Process control is made more difficult by uneven curing 5, whereby the impurities created impede the operation of the process equipment and increase the need for cleaning. Slow process extrudates on the various surfaces of the products complicate the finishing of the products, increase wastage and thus make the process economically less profitable.

Esillä olevan menetelmän tarkoituksena on poistaa edellä mainitut haitat ja aikaansaada mahdollisimman yksinkertainen, ympäristöystävällinen, työturvallinen ja tuotantokustannuksiltaan edullisempi menetelmä puumateriaalien ominaisuuksien, esimerkiksi kovuuden parantamiseksi. Kuten edellä mainittiin, keksintö koskee menetelmää synteettistä polymeeriä sisältävän puun valmistamiseksi, jolloin puukappaleeseen imeytetään nestettä, jossa on polymeroituvaa ainetta, ja polymeroituva aine polymeroidaan pitämällä imeytetty puukappale lämpötilaa säätävien pintojen välissä suljetussa tilassa. Keksinnölle on pääasiassa tunnusomaista, että polymeroinnin aikana imeytetty puukappale pidetään ylipaineessa. Keksinnön mukaisessa paineistetussa systeemissä olosuhteita kuten polymeroin-tilämpötilaa ja polymeroituvien aineiden pysymistä puussa, voidaan siten kontrolloida samalla kun lämpötilaa säätävien pintojen ja suljetun tilan avulla aikaansaadaan ja hallitaan eksoterminen polymerointireaktio.The purpose of the present method is to eliminate the above-mentioned disadvantages and to provide as simple, environmentally friendly, safe and cost-effective method as possible for improving the properties of wood materials, for example, hardness. As mentioned above, the invention relates to a process for the production of wood containing synthetic polymer, wherein the wood body is impregnated with a liquid containing the polymerizable material and the polymerizable material is polymerized by keeping the impregnated wood body between the temperature controlling surfaces in a closed space. The invention is mainly characterized in that the wood body impregnated during the polymerization is kept under excess pressure. In the pressurized system of the invention, conditions such as polymerization temperature and retention of polymerizable materials in the wood can thus be controlled while providing and controlling an exothermic polymerization reaction by means of temperature controlling surfaces and a closed space.

Erään suoritusmuodon mukaan ylipaine aikaansaadaan sijoittamalla imeytetty puu, edullisesti lämpötilaa säätävine pintoineen, tiiviiseen tilaan ja nostamalla tilan lämpötilaa ja/tai syöttämällä siihen väliainetta. Tiivis tila aikaansaadaan esim. asettamalla tiivis este, jonka materiaali on valittu esim. metallista, kumista, puusta, lasista, muovista tai näiden yhdistelmästä, puukappaleen ulkopuolelle lämpöä säätävien pintojen väliin. Tiivis tila voi myös ympäröidä puukappaletta ja lämpötilaa säätäviä pintoja.According to one embodiment, the overpressure is achieved by placing the impregnated wood, preferably with temperature adjusting surfaces, in a dense space and raising the temperature of the space and / or supplying a medium thereto. The sealed space is achieved, for example, by placing a sealed barrier, the material of which is selected, for example, from metal, rubber, wood, glass, plastic or a combination thereof, between the heat-adjusting surfaces outside the wooden body. The dense space can also surround the wood piece and the temperature controlling surfaces.

Paineen alentaminen tiiviissä tilassa saadaan esimerkiksi aikaan antamalla turhan ylipaineen purkautua pois suljetusta systeemistä ylipaine- tai varaventtiilien avulla. Polymeroinnin aikana tiiviin tilan ylipaine saadaan edullisimmin aikaan inerttikaasun avulla. Tällaisena toimii esimerkiksi typpikaasu. Kaasu estää samalla polymerointiprosessin aikana ilman hapen haitallista vaikutusta polymerointireaktioon.For example, pressure reduction in a tight space is achieved by allowing unnecessary overpressure to escape from the closed system by means of overpressure or emergency valves. During polymerization, the overpressure of the dense space is most preferably achieved by means of an inert gas. This is the case, for example, with nitrogen gas. At the same time, the gas inhibits the polymerization reaction during the polymerization process without adversely affecting the oxygen.

Edullisesti ylipaine pidetään niin suurena, että se estää nesteen tai sen muodostaman kaasun ulospääsemisen imeytetystä puukappaleesta, edullisimmin suurempana kuin käytettävän nesteen ja/tai sen oleellisten komponenttien nesteen höyrypaine. Tyypillisesti yli 6 paine pidetään arvossa 200 - 500 kPa (2-5 bar), edullisimmin arvossa 300 - 400 kPa (3 -4 bar). Kun eksoterminen polymerointi pyrkii nostamaan ylipainetta, se voidaan rajoittaa tai vähentää tiiviiseen tilaan kytketyn purkausventtiilin avulla. Kun ylipainetta vähennetään, poistuu samalla eksotermisen polymeroinnin tuottama lämpö.Preferably, the overpressure is maintained at such a high level that it prevents the liquid or gas formed by it from escaping from the impregnated wood block, most preferably greater than the vapor pressure of the liquid used and / or its essential components. Typically, pressures greater than 6 are maintained at 200-500 kPa (2-5 bar), most preferably 300-400 kPa (3 -4 bar). As the exothermic polymerization tends to increase the overpressure, it can be limited or reduced by means of a discharge valve connected to the tight space. By reducing the overpressure, the heat produced by the exothermic polymerization is also eliminated.

Puumateriaalien käyttökohteita, joissa selvimmin tulevat esiin materiaalin kovuusominai-suudet, palonkesto sekä ulkonäkö, ovat rakennustarvikkeiden pintamateriaalit, kuten lattianpäällysteet, mekaanisen metsäteollisuuden levytuotteet, kuten vanerit, lastulevyt, OSB-levyt, kuitulevyt sekä erilaiset yhdistelmälevyt (yksi- ja monikerroslevyt) ja lisäksi porras- ja pöytäpinnat. Käyttökohteita, joissa materiaalin ominaisuuksilta vaaditaan lisäksi sään ja biologista sekä mekaanista kestävyyttä, ovat esimerkiksi ulkotiloissa käytetyt tuotteet, kuten esimerkiksi puutarhojen kalusteet, vedenalaiset ja kaivosten tukimateriaalit, seinien julkisivumateriaalit sekä junaratojen palkit. Design-kohteissa voidaan myös hyödyntää materiaalien syvä- tai osavärjäystä.Applications of wood materials with the most pronounced material hardness properties, fire resistance and appearance are building materials surface materials, such as floor coverings, mechanical forest board products such as plywood, particle board, OSB, multi-ply and multi-ply, and various composite boards. and table tops. Applications where material properties also require weather, biological and mechanical resistance include outdoor products such as garden furniture, underwater and mine support materials, wall façade materials and train tracks. Design objects can also utilize deep or partial dyeing of materials.

Käytetty puumateriaali voi olla mikä tahansa puumateriaali, mutta puumateriaalien ominaisuuksien, kuten kovuuden kannalta hyödynnetään vähemmän kaupallisesti hyödynnettyjä pehmeitä puumateriaaleja, kuten vaikeasti käsiteltäviä lehtipuita ja havupuita.The wood material used may be any wood material, but soft wood materials such as hardwood hardwoods and softwoods are less commercially utilized in terms of wood material properties such as hardness.

Kun puun imukyky on ratkaisevana kriteerinä, puukappaleen materiaali valitaan edullisesti seuraavista lajeista; punatammi, punapyökki, douglaskuusi, punaseetri, ponderosamänty, koivu, valkokuusi, lehtikuusi, leppä, hemlokki, mänty (pintapuu), engelmanninkuusi ja vaahtera.When the absorbency of wood is the decisive criterion, the material of the wood body is preferably selected from the following species; red oak, beech, Douglas fir, red cedar, ponderos pine, birch, white spruce, larch, alder, hemlock, pine (surface), English spruce and maple.

Suomalaisista puulajeista koivu, haapa, leppä ja mänty sekä ulkomaalaisista noin sata puulajia kilpailee erityisesti kovuusominaisuuksiensa ansiosta tasapäisesti nykyisin tunnetuimpien kovien puulajien, kuten kirsikka, saarni, pyökki ja tammi, kanssa.Among Finnish wood species, birch, aspen, alder and pine, as well as about a hundred foreign species, due to their hardness properties, compete evenly with the most well-known hard wood species such as cherry, ash, beech and oak.

Puumateriaalin oikean työstötavan valinta (sahaus, leikkaus tai sorvaus) on tärkeä. Keksintö hyödyntää nimittäin puun epähomogeenisuudesta johtuvia lujuus- ja kyllästyvyysomi-naisuuksia. Asetettaessa tuotetta esimerkiksi lattianpäällysteiden pinnaksi pinnan rakenne työstetään pinnan epähomogeenisuuden kannalta rungonsuuntaisesti ja asennetaan se tuotteen pintaan siten, että kovuuden ja pinnan homogeenisuuden kannalta edullisin sä-teensuuntainen sivu on tuotteen pintana. Tällöin pintaa vastaan liki kohtisuorassa ovat 7 vuosikasvainten sekä kesäpuun että kevätpuun rengaskehät. Pinnassa esiintyy näin tilleinä juovina tukeva kesäpuusolukko ja pehmeämpi kevätpuusolukko.It is important to choose the right working method for the wood material (sawing, cutting or turning). Namely, the invention utilizes the strength and saturation properties resulting from the inhomogeneity of wood. For example, when the product is applied to a floor covering surface, the surface structure is machined in the direction of the body for surface inhomogeneity and mounted on the product surface such that the radial side most favorable to the hardness and surface homogeneity is the product surface. In this case, the annular rings of both the summer and spring trees of the 7 annual tumors are almost perpendicular to the surface. The surface thus exhibits a sturdy, hardwood and softer springwood cell in the form of dense stripes.

Puumateriaalien anisotrooppisia ominaisuuksia ja niiden parhaita ominaisuuksia voidaan hyödyntää suorittamalla puumateriaalin työstöt parhain menetelmin leikkaamalla, sorvaamalla tai sahaamalla. Myös työstösuunta vaikuttaa imeytymiseen ja siten tuotteen ominaisuuksiin. On edullista työstää puukappale siten, että sen pinnalla näkyvien vuosirenkaiden määrä on mahdollisimman suuri (säteen suunnan asettaminen pinnan suuntaiseksi, oikean puulajikohtaisen taloudellisen työstösuunnan vaaliminen). Ennen imeytystä puukappale tai sen raakapuu voidaan esikäsitellä rikkomalla osittain sen solurakennetta, edullisesti läpäisemällä piikillä, veitsellä tai laserilla.The anisotropic properties of wood materials and their best qualities can be utilized by performing the work of wood material by the best methods of cutting, turning or sawing. The direction of machining also affects the absorption and thus the properties of the product. It is advantageous to work the piece of wood so that the number of annual rings visible on its surface is as high as possible (positioning the beam in a direction parallel to the surface, fostering the right economic machining direction for each species of wood). Prior to impregnation, the piece of wood or its raw wood may be pretreated by partially disrupting its cellular structure, preferably by penetration by a spike, knife or laser.

Puumateriaalin ulkonäköön voidaan myös vaikuttaa oikealla esikäsittelyllä. Puumateriaalia voidaan tasata menetelmään sopivaksi siten, että materiaalia esilämmitetään tunnettujen menetelmien avulla sopivaan työstölämpötilaan. Tunnettuina menetelminä ovat kuuma vesi, höyry, kuumat kaasut jne. Haudontalämpötilaa ja -aikaa säätelemällä saavutetaan myös pinnan laadun kannalta paras mahdollinen työstölaatu. Kokeellisesti on osoitettu, että pyöreän puun haudontalämpötilana voidaan parhaiten hyödyntää 80 - 90 °C:n lämpötiloja ja haudonta-aikoina 10-30 tunnin haudonta-aikoja. Puumateriaali vaatii useimmiten kuitenkin materiaalin esilämmityksen noin 8 tuntia noin 60 °C:isessa vedessä. Lehtipuilla saavutetaan keksinnön kaltaiseen menetelmään soveltuva käyttökelpoinen värisävy siten, että tummempi tasainen sävy syntyy 88 °C:n lämmössä ja 20 - 30 tunnin haudonnassa, vaaleampi tasainen värisävy syntyy taas noin 80 °C:n lämpötilassa ja 15 - 30 tunnin haudonnassa. Sovellettaessa aikoja ja lämpötiloja yllä mainituin prosessiarvoin, puumateriaalin värisävyissä ei esiinny pintaosan ja sydänosan välillä värieroja. Puumateriaalin tarvitsema lämpötila ja haudontaan riittävä aika ovat kuitenkin riippuvaisia puun laadusta, johon vaikuttavat eniten mm. kasvupaikka, ikä ja kaatoajankohta.The appearance of wood material can also be influenced by proper pre-treatment. The wood material can be aligned to the process by preheating the material to a suitable working temperature by known methods. Known methods include hot water, steam, hot gases, etc. By controlling the incubation temperature and time, the best possible processing quality is also achieved. Experimentally, it has been shown that temperatures of 80 to 90 ° C can be best used as hatching temperatures for round wood and hatching times of 10 to 30 hours at hatching times. However, wood material usually requires preheating the material for about 8 hours in water at about 60 ° C. The deciduous trees achieve a usable color tone suitable for a method such as the invention, such that a darker uniform tone is produced at 88 ° C and 20-30 hours incubation, a lighter uniform tone is produced again at about 80 ° C and a 15-30 hour incubation. Applying the times and temperatures with the above process values, there is no color difference between the surface portion and the core portion of the wood material. However, the temperature required for the wood material and the time necessary for incubation are dependent on the quality of the wood, which is mainly influenced by e.g. place, age and date of felling.

Esikäsittely lämmittämällä tapahtuu yleisesti edullisesti pitämällä puukappale tai sen raakapuu korotetussa lämpötilassa 70-100 °C, edullisesti em. lämpötilassa 80 - 90 °C. Esi-käsittelyaika on edullisesti noin 15-30 tuntia, edullisimmin noin 10 -15 tuntia.The pre-treatment by heating is generally carried out preferably by keeping the piece of wood or its raw wood at an elevated temperature of 70-100 ° C, preferably at the temperature of 80-90 ° C mentioned above. The pre-treatment time is preferably about 15-30 hours, most preferably about 10-15 hours.

Puun kovuuteen ja sen yleisiin ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa täyttämällä puun solukot ja solunseinien tyhjät osat mahdollisimman homogeenisesti aineilla, joita voidaan saattaa δ kiinteään muotoon. Muiden materiaalin tyhjät tilat täytetään edellä mainituilla aineilla. Täyttäminen voidaan tehdä impregnoimalla materiaali suljetussa tilassa nesteillä, jotka voidaan polymeroida materiaalin sisällä. Ongelmana puumateriaaleilla on saada nestemäiset aineet tunkeutumaan mahdollisimman homogeenisesti materiaalin sisälle. Puumateriaaleilla nesteiden läpäisevyys eli permeabiliteetti vaihtelee suuresti puumateriaalin eri puulajeilla kasvupaikan, leikkuutavan, iän ja puumateriaalin eri osien välillä merkittävästi. Tästä johtuen nesteitä huonommin läpäiseviä puulajeja usein kyllästetään polymeroituvaa ainetta sisältävällä nesteellä ali- ja / tai ylipaineen avulla. Keksinnön avulla voidaan imeytymis-määriä säädellä kullekin puulajeille ja tuotteille erikseen. Tällä tavoin toimittaessa voidaan saavuttaa riittävät puun ominaisuudet ja samalla säästää kalliiden kemikaalien käyttöä. Painon ja imeytymismäärien hallintaan keksinnössä käytetään tyypillisesti autoklaavin, kyllästyssylinterin tai kyllästyssäiliön vaakaa. Puulajien ja puutuoteyhdistelmien käsittelyyn kyllästyksen aikana käytetään jokaiselle tuotteelle sopivaa ky 11 ästys reseptiä. Näin toimittaessa voidaan säästää turhien ominaisuuksien sekä kalliiden lisäaineiden käyttöä.The hardness of the wood and its general properties can be affected by filling the cellular tissues and voids of the cell walls as homogeneously as possible with substances which can be solidified to δ. Other material voids are filled with the above materials. The filling can be accomplished by impregnating the material in a confined space with liquids that can be polymerized inside the material. The problem with wood materials is to make the liquid substances penetrate as homogeneously as possible into the material. For wood materials, the permeability of liquids, i.e., permeability, varies greatly between different wood species between the site, the cut, the age and the different parts of the wood material. As a result, wood-less permeable wood species are often impregnated with a liquid containing polymerizable material by means of vacuum and / or overpressure. The invention allows the amount of absorption to be individually regulated for each wood species and product. By doing this, sufficient wood properties can be achieved while saving on the use of expensive chemicals. The invention typically utilizes an autoclave, impregnation cylinder, or impregnation tank scale for controlling weight and absorption rates. For the treatment of wood species and wood product combinations during impregnation, an appropriate prescription for each product is used. Doing so can save useless features and costly additives.

Neste, jossa on polymeroituvaa ainetta, imeytetään edullisesti puukappaleeseen ali- ja/tai ylipaineen avulla. Tällöin imeytys tapahtuu tyypillisesti evakuoimalla puukappale ja imeyttämällä neste siihen normaalipaineessa tai syöttämällä neste siihen ylipaineella. Kyllästykseen sopivien eri puulajien kyllästysmäärät voivat vaihdella 50 - 500 kg/m3. Lopputuotteesta, yllä mainitusta kovuusrajasta ja taloudellisesta prosessista riippuen ainemäärät ovat edullisesti 50 - 500 kg/m3.Preferably, the liquid containing the polymerizable material is impregnated into the wood body by means of vacuum and / or pressure. In this case, absorption is typically accomplished by evacuating the wood block and absorbing the liquid therein at normal pressure or by supplying the liquid with excess pressure. The amount of impregnation of the various wood species suitable for impregnation may range from 50 to 500 kg / m3. Depending on the end product, the above hardness limit and the economic process, the amounts of material are preferably 50-500 kg / m 3.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä polymeroituva aine voidaan imeyttää puumateriaaliin sellaisenaan, liuoksen, dispersion tai muun seoksen muodossa. Pääasia on, että polymeroituva aine ja käsiteltävä materiaali ovat nesteitä läpäiseviä / imeviä. Imeytys tapahtuu edullisesti suojakaasussa, edullisimmin inerttikaasussa. Polymeroituvaa ainetta sisältävän nesteen viskositeettia voidaan tarvittaessa säädellä lisäaineella.In the process of the invention, the polymerizable material may be absorbed into the wood material as such, in the form of a solution, dispersion or other mixture. The main point is that the polymerizable material and the material to be treated are liquid permeable / absorbent. Advantageously, the absorption takes place in a shielding gas, most preferably in an inert gas. If necessary, the viscosity of the liquid containing the polymerizable substance may be adjusted with an additive.

Erään sovellutusmuodon mukaan neste, jossa on polymeroituvaa ainetta, sisältää puun lisäainetta, joka on valittu antimikrobisista aineista, palonkestävyyttä parantavista aineista ja väriaineista.According to one embodiment, the liquid containing the polymerizable agent contains a wood additive selected from antimicrobial agents, fire retardants and colorants.

Haluttaessa parantaa puumateriaalin materiaalin palonkestävyyttä voidaan käyttää erilaisia kaasufaasissa toimivia palonestoaineita, kiinteän faasin mekanismia, fysikaalista toi- g mintamallia tai kemiallista toimintamallia. Kaasufaasissa toimivien aineiden teho perustuu polymeerin palamisketjuun kohdistuvalla vaikutuksella jo termisen hajoamisen aikana. Pa-lonestoaineet muodostavat radikaaliloukkuja katkaisten palamisketjun ennen radikaalien eksotermista reaktiota hapen kanssa. Reaktiotuotteet jäävät siten puumateriaalin pintakerrokseen estäen palamista.In order to improve the fire resistance of the wood material material, various gas phase flame retardants, solid phase mechanism, physical mode of action or chemical mode of action may be used. The efficacy of the gas phase agents is based on the effect on the polymer combustion chain already during thermal decomposition. Flame retardants form radical traps that break the combustion chain prior to the exothermic reaction of the radicals with oxygen. The reaction products thus remain in the surface layer of the wood material, preventing combustion.

1) Kiinteän faasin mekanismilla palonestoaine toimii kemiallisessa vuorovaikutuksessa palonestoaineen ja polymeerin välillä usein silloittamalla molekyylirakenteen. Vuorovaikutus tapahtuu polymeerin termisen hajoamislämpötilan alapuolella. Silloitus lisää kovalentti-sia sidoksia ja se hidastaa näin ollen pyrolysoitumista.1) By the solid phase mechanism, the flame retardant acts by chemical interaction between the flame retardant and the polymer, often by crosslinking the molecular structure. Interaction occurs below the thermal decomposition temperature of the polymer. Crosslinking increases covalent bonds and thus slows down pyrolysis.

2) Fysikaalisessa toimintamallissa palonestoaineet toimivat fysikaalisesti sekä kaasumaisessa että kiinteässä faasissa. Kaasufaasissa on merkitystä palonestoainemolekyylien lämpökapasiteetilla, höyrystymisenergialla ja endotermisen rakenteen pilkkoutumisella. Kiinteässä faasissa tietyt hapot synnyttävät hiiltyvän pinnan vapauttaen kaasufaasiin vesihöyryä. Vesihöyryt jäähdyttävät palavia kaasuja. Hiiltymisen ollessa endoterminen reaktio se jäähdyttää puumateriaalia ja hidastaa termistä hajoamista. Palonestoaine muodostaa myös materiaalin pinnalle kiinteän kalvon, joka estää palavien kaasujen haihtumista.2) In the physical mode of action, flame retardants are physically active in both gaseous and solid phases. In the gas phase, the thermal capacity of the flame retardant molecules, the evaporation energy and the degradation of the endothermic structure are important. In the solid phase, certain acids generate a carbonizing surface, releasing water vapor into the gas phase. Water vapors quench combustible gases. When charring is an endothermic reaction, it cools the wood material and slows down the thermal decomposition. The flame retardant also forms a solid film on the surface of the material which prevents the volatile gases from evaporating.

3) Kemiallisessa toimintamallissa palonestoaineet toimivat kemiallisesti sekä kaasumaisessa että kiinteässä faasissa. Kaasufaasissa ne katkaisevat paloketjun sitomalla vapaat vetyatomit ja estämällä niiden reagoinnin happimolekyylien kanssa. Kiinteässä faasissa palonestoaineiden hapot katalysoivat hiiltymistä aiheuttavan dehydraation. Palonestoaine voi myös ohjata termistä hajoamista, ettei synny hajoamistuotteena polttoainetta liekille.3) In the chemical mode of operation, flame retardants work chemically in both gaseous and solid phases. In the gas phase, they break the fire chain by binding the free hydrogen atoms and preventing them from reacting with the oxygen molecules. In the solid phase, the acids of the flame retardants catalyze the dehydration which causes carbonization. The flame retardant can also control the thermal decomposition so that no fuel is generated on the flame as the decomposition product.

Palonestoaineita ovat erilaiset metalliyhdisteet tai organohalogeeniyhdisteet. Niitä on noin 350 ja niiden lisäksi aineiden yhdisteet ja yhdistelmät, esimerkiksi alumiinihydroksidi (ATH), funktionaaliset palonestoaineet, jotka voidaan polymeroida osaksi muovien polymeeriket-jua. Niiden pysyvyys paranee ja materiaalista tulee yhtenäisempää. Hyviä tuloksia on saavutettu nk. estyneillä amiineilla (NOR-hindered amines), joiden molekyyliketjussa ovat peräkkäin typpi N, happi O ja radikaaliryhmä R. Funktionaalisten palonestoaineiden hyöty saavutetaan jo pienillä pitoisuuksilla eivätkä ne vaikuta lopputuotteen mekaanisiin ominaisuuksiin. Fosforipohjaiset palonestoaineet toimivat joko kiinteässä tai kaasumaisessa faa- 10 sissa sekä kemiallisesti että fyysisesti. Tällaisia ovat fosfiinioksidi ja ammoniumpolyfosfaat-ti kiinteässä faasissa ja trifenyylifosfaatti ja trifenyylifosfiinioksidi kaasufaasissa.Flame retardants are various metal compounds or organohalogen compounds. There are about 350 of these, in addition to compounds and combinations of substances, for example, aluminum hydroxide (ATH), functional flame retardants that can be polymerized as part of the polymer chain of plastics. Their durability is improved and the material becomes more uniform. Good results have been achieved with the so-called blocked amines (NOR-hindered amines), which sequentially contain nitrogen N, oxygen O and radical group R. The benefits of functional flame retardants are already achieved at low concentrations and do not affect the mechanical properties of the final product. Phosphorous based flame retardants work in either solid or gaseous phases both chemically and physically. These include phosphine oxide and ammonium polyphosphate in the solid phase and triphenylphosphate and triphenylphosphine oxide in the gas phase.

Puumateriaalien värjäykseen voidaan käyttää orgaanisia tai synteettisiä orgaanisia väriaineita. Orgaaniset luonnonväriaineet muodostuvat hiiliyhdisteistä. Väriaineet voivat olla luonnosta saatuja joko eläin- tai kasvimaailmasta. Orgaaniset täyspigmentit ovat pigmenttejä, jotka ovat kauttaaltaan väriainetta. Orgaaniset substraattipigmentit puolestaan saadaan aikaan sekoittamalla vesiliukoinen väriaine kiinteään, reagoimattomaan aineeseen (esim. saveen), jotta väristä saadaan kiinteää.Organic or synthetic organic dyes may be used to dye wood materials. Organic natural dyes are composed of carbon compounds. Dyes may be derived from nature, either from the animal or vegetable world. Organic full pigments are pigments that are throughout the color. The organic substrate pigments, in turn, are obtained by mixing a water-soluble dye with a solid, inert substance (e.g., clay) to obtain a solid color.

Orgaanisia luonnonväriaineita ovat mm. seepia ja intiankeltainen. Tavallisimpia luonnonaineiden kromoforeja ovat kinoni, metyleenikinoni, oksatsoni, laktoni, atsoryhmä ja karbo-nyyliryhmä. Synteettiset orgaaniset aineet koostuvat laboratorioissa valmistetuista hiiliyhdisteistä, joita ei sellaisenaan esiinny luonnossa. Varhaisimmat synteettiset väriaineet tehtiin kivihiiIitervasta ja ne kestivät huonosti valoa. Nykyään värien tekemiseen käytetään petrokemikaaleista johdettuja pigmenttejä - pigmentit valmistetaan raakaöljystä ja pää-komponentteina ovat bentseeni, tolueeni, ksyleeni, naftaleeni ja etyleeni.Organic natural dyes include: sepia and indian yellow. The most common naturally occurring chromophores are quinone, methylene quinone, oxazone, lactone, azo group and carbonyl group. Synthetic organic materials consist of laboratory-produced carbon compounds that do not exist naturally in nature. The earliest synthetic dyes were made from coal tar and had poor light resistance. Nowadays, pigments derived from petrochemicals are used for coloring - the pigments are made from crude oil and the main components are benzene, toluene, xylene, naphthalene and ethylene.

Erilaisia kemiallisia luokkia ovat monoatso, diatso, ftalosyaani, kinakridoni ja polysykliset pigmentit. Edelleen erilaisia luokkia muodostavat pigmenttivärit, reaktiovärit, happovärit, kyyppivärit, rikkivärit, dispersiovärit, suorat värit, kationiset värit, naftolivärit. Atsoyhdisteet ovat yhdisteitä, joissa kaksi typpiatomia muodostaa atsoryhmän. Atsovärit jaetaan mono-, dis- ja polyatsoyhdisteisiin. Atsovärit voidaan ryhmitellä mm. monoatsoihin (naftolit, aryliidit (asetoaryliidit ja naftaniliidit]), atsokondensaatioväreihin, happovärjäysaineiden liukenemattomiin suoloihin, diatsoväreihin (diaryylit, pyratsolonivärit). Muita värejä ovat mm. aniliini-keltainen, krysoidiini, heliantiii, kongopunainen, timanttimusta. Atsovärit voidaan ryhmitellä mm. monoatsoihin (naflolit, aryliidit [asetoaryliidit ja naftaniliidit]), atsokondensaatioväreihin, happovärjäysaineiden liukenemattomiin suoloihin, disatsoväreihin (diaryylit, pyratsolonivärit).The various chemical classes include monoazo, diazo, phthalocyan, quinacridone and polycyclic pigments. Further, various classes include pigment dyes, reaction dyes, acid dyes, vat dyes, sulfur dyes, dispersion dyes, straight dyes, cationic dyes, naphthol dyes. Azo compounds are compounds in which two nitrogen atoms form an azo group. The azo dyes are divided into mono, dis and polyazo compounds. The azo dyes can be grouped e.g. monoazoles (naphthols, arylides (acetoarylides and naphthanilides]), azocondensation dyes, insoluble salts of acid dyes, diazo dyes (diarylics, pyrazolone dyes). , arylides [acetoarylides and naphthanilides]), azocondensation dyes, insoluble salts of acid dyes, disazole dyes (diaryls, pyrazolone dyes).

Puumateriaalin biologista kestävyyttä voidaan parantaa mikrobinvastaisilla aineilla, mutta syntyvän polymeerin ja edellä mainittujen yhdisteiden yhteisvaikutus on yleensä tarpeeksi mikrobinvastainen.The biological resistance of wood material can be improved by antimicrobial agents, but the interaction between the resulting polymer and the above compounds is usually sufficiently antimicrobial.

1111

Neste, jossa on polymeroituvaa ainetta, voi sisältää orgaanista, veteen liukenematonta liuotinta, joka edistää monomeerien ja/tai esipolymeerien liukenemista ja reaktiota.The liquid containing the polymerizable material may contain an organic, water-insoluble solvent which promotes the dissolution and reaction of the monomers and / or prepolymers.

Polymeroituva aine voi olla periaatteessa mikä tahansa aine, joka polymeroituu tai silloit-tuu puumateriaalin sisällä olevaksi polymeerituotteeksi. Polymeroituva aine on tyypillisesti valittu ryhmästä, johon kuuluvat polymeerejä muodostavat monomeerit, oligomeerit, esipo-lymeerit tai niiden keskinäinen tai ulkoinen seos.The polymerizable substance can be, in principle, any substance that polymerizes or cross-links into a polymer product within the wood material. The polymerizable agent is typically selected from the group consisting of polymer forming monomers, oligomers, prepolymers, or a mixture, either external or external.

Polymeroituva aine voidaan valita kertamuovien ryhmästä, johon kuuluvat akryyli-monomeerit kuten akryyli- ja metakryylihapot, akryyli- ja metakryyliesterit, akryylinitriili ja akryyliamidit, styreenimonomeerit kuten styreeni, a-metyylistyreeni ja divinyylibentseeni, vinyyli-ja vinylideenimonomeerit kuten vinyyli- ja vinylideenihalogenidit, vinyylieetterit ja vinyyliesterit, aldehydimonomeerit kuten formaldehydi ja asetaldehydi, polyalkeenioksidit kuten polyetyleenioksidi ja polypropyleenioksidi, sekä rengasmaiset laktamit ja laktonit. Tällöin edullinen polymeroituva aine on akryyli-, styreeni-tai vinyylipolymeeri.The polymerizable agent may be selected from the group of thermosetting plastics which includes acrylic monomers such as acrylic and methacrylic acids, acrylic and methacrylic esters, acrylonitrile and vinyl amides, styrene monomers such as styrene, α-methylstyrene and divinyl benzamide, , aldehyde monomers such as formaldehyde and acetaldehyde, polyalkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, and ring lactams and lactones. The preferred polymerizable material here is an acrylic, styrene or vinyl polymer.

Polymeroituva aine voidaan myös valita kestomuovisten esipolymeerien ryhmästä, johon kuuluvat fenoli-, urea- ja melamiiniformaldehydituotteet, polyuretaanit, epoksidit, silikonitja tyydyttämättömät polyesterit. Edullisimmin polymeroituva aine on valittu ryhmästä, johon kuuluvat tyydyttämättömän polyesterin ja styreeni- tai akryylimonomeerin kovettuva seos.The polymerizable material may also be selected from the group of thermoplastic prepolymers which include phenol, urea, and melamine formaldehyde products, polyurethanes, epoxides, silicones, and unsaturated polyesters. Most preferably, the polymerizable material is selected from the group consisting of a curable mixture of an unsaturated polyester and a styrene or acrylic monomer.

Haluttaessa kovettaa tai muuttaa ja parantaa puumateriaalin kovettamisen jälkeisiä ulkonäkö-, käsittely-, säänkesto- tai lujuusominaisuuksia polymeroimalla siihen kyllästettyä ainetta on edullista lisätä polymeroivaan aineeseen silloitusreagenssia. Tämä voi olla tavallinen monomeeri, joka muodostaa ketjun esipolymeerien välillä, tai monifunktionaalinen monomeeri, joka meerinä toimiessaan reagoi edelleen ja kiinnittää polymeeriketjut toisiinsa.If it is desirable to cure or modify and improve the appearance, processing, weathering or strength properties of the wood material after curing, it is preferred to add a crosslinking agent to the polymerizing agent by polymerizing the impregnated material. This may be a common monomer which forms a chain between prepolymers or a multifunctional monomer which, when acting as a monomer, further reacts and attaches the polymer chains to one another.

Polymerointi suoritetaan edullisimmin käyttämällä katalysaattoria tai initiaattoria. Käytettäessä tyydyttämättömiä monomeerejä ja / tai esipolymeerejä polymerontia panee alulle nk. initiaation. Initiaattoreita ovat vapaita radikaaleja synnytävä radikaali-initiaattori, anioneja synnyttävä anoninen initiaation tai kationeja synnyttävä kationinen initiaattori. Näistä tärkein initiaation on radikaali-initiaattori.Most preferably, the polymerization is carried out using a catalyst or an initiator. When unsaturated monomers and / or prepolymers are used, polymerontal initiates what is known as initiation. The initiators are the free-radical generator, the anion-generating anionic initiator, or the cation-generating cationic initiator. The most important of these is the radical initiator.

1212

Tyypillisiä radikaali-initiaattoreita ovat peroksidit, kuten diasyyliperoksidit, asetyylialkydisul-fonyyliperoksidit, diaIkyyIiperoksidikarbonaatit, tert.-alkyyliperoksidiesterit, OO-tert.-alkyyli- O-alkyylimonoperoksidikarbonaatit, di-(tert.-alkyyliperoksidi)ketaalit, di-tert.-alkyyliperoksidit, tert.-alkyylihydroksidit, ketoniperoksidit, ja silyyliperoksidit. Peroksidit, jotka polymeroinnissa hajoavat initioiviksi radikaaleiksi, on lueteltu edellä alenevan ha-joamistendenssin mukaisesti. Tyypillisiä peroksideja ovat di-n-propyyliperoksidikarbonaatti, dilauroyyliperoksidi, diasetyyliperoksidi, dibentsoyyliperoksidi, dikumyyliperoksidi ja di-tert.-butyy I i peroksid i.Typical radical initiators include peroxides such as diacyl peroxides, acetylalkydisulfonyl peroxides, diacyl peroxide carbonates, tert-alkyl peroxide esters, O-tert-alkyl-O-alkyl monoperoxydicarboxylates, di- .1-alkyl hydroxides, ketone peroxides, and silyl peroxides. The peroxides which decompose into initiating radicals in the polymerization are listed above according to a decreasing tendency for degradation. Typical peroxides include di-n-propyl peroxide carbonate, dilauroyl peroxide, diacetyl peroxide, dibenzoyl peroxide, dicumyl peroxide and di-tert-butyl peroxide.

Muita radikaali-initiaattoreita ovat atsotyyppiset initiaationi, kuten 2,2' -atsobis-(( 2,4-dimetyyli))pentaniininitriili, 2,2'-atsobis-isobutyronitriili ja 1-(tert.amyyliatso)sykloheksaani-karbonitriili.Other radical initiators include azotype initiations such as 2,2'-azobis - ((2,4-dimethyl)) pentanenitrile, 2,2'-azobis-isobutyronitrile and 1- (tert.amylazo) cyclohexane carbonitrile.

Keksinnössä voidaan käyttää myös ns. fotoinitiaattoreita, jotka valon vaikutuksesta hajoavat polymerointia initioiviksi radikaaleiksi.The invention may also employ the so-called. photoinitiators which, upon exposure to light, decompose into polymerisation initiating radicals.

Kun puumateriaali on kyllästetty polymeroituvilla ja osin ei-polymeroituvilla aineilla, kyllästetty ja polymeroituva materiaali suojataan ennen polymerointiprosessia materiaaliin, jolla estetään polymeroituvien aineiden tarttuminen prosessilaitteisiin kuitenkin siten, että materiaali el estä puumateriaalin jälkikäsittelyä. Tällaisia materiaaleja ovat esimerkiksi erilaiset pinnoitetut metalli- lasi-, puu- tai kumilevyt tai erilaiset käsitellyt paperit tai kankaat.When the wood material is impregnated with polymerizable and partially non-polymerizable materials, the impregnated and polymerizable material is protected prior to the polymerization process with a material which prevents the polymerizable materials from adhering to the process equipment while preventing material from being post-treated. Such materials include, for example, various coated metal glass, wood or rubber sheets or various treated papers or fabrics.

Polymeroituva aine polymeroidaan tyypillisesti pitämällä imeytetty puukappale lämpötilassa, joka on tarpeeksi korkea polymeroinnin aikaansaamiseksi, mutta puukappaleen materiaalin hajoamislämpötilan alapuolella. Erään sovellutusmuodon mukaan polymerointiläm-pötila pidetään välillä 40 - 200 °C, edullisesti välillä 100 - 200 °C. Polymerointilämpötilaa voidaan rajoittaa käyttämällä hitaasti hajoavaa initiaattoria ja / tai polymerointihidastinta.The polymerizable material is typically polymerized by keeping the impregnated wood body at a temperature high enough to effect polymerization but below the decomposition temperature of the wood body material. In one embodiment, the polymerization temperature is maintained between 40 and 200 ° C, preferably between 100 and 200 ° C. The polymerization temperature may be limited by the use of a slowly decomposing initiator and / or a polymerization retarder.

Kuten edellä mainittiin, polymeroituva aine polymeroidaan pitämällä imeytetty puukappale ylipaineessa lämpöä säätävien pintojen välissä. On edullista pitää imeytetty puukappale samalla ylipaineessa olevassa väliaineessa ja puristuksessa lämpötilaa säätävien pintojen välissä. Pinnat toimivat silloin oikean polymerointilämpötilan säätäjänä niin, että polyme-rointi sujuu puumateriaalin hajoamatta. Lämpötilaa säätävät pinnat myötäilevät oleellisesti puukappaleen pintoja ja ovat edullisesti litteitä.As mentioned above, the polymerizable material is polymerized by keeping the impregnated wood body under pressure between the heat-adjusting surfaces. It is preferable to keep the impregnated piece of wood in the same overpressure medium and press between the temperature adjusting surfaces. The surfaces then act as a regulator of the correct polymerization temperature so that the polymerization proceeds without decomposing the wood material. The temperature adjusting surfaces substantially conform to the surfaces of the wood block and are preferably flat.

1313

Polymerointiprosessi on eksoterminen ja voi aiheuttaa ylikuumenemista, joka vaurioittaa sekä polymeerin että käsiteltävän puumateriaalin. Polymerointireaktion aiheuttama ylikuumeneminen estetään edullisesti jäähdyttämällä ja painetta säätelemällä lämpötilaa säätävät pinnat, joiden väliin puumateriaali on suljetusti asetettu.The polymerization process is exothermic and can cause overheating, which damages both the polymer and the wood material to be treated. The overheating caused by the polymerization reaction is preferably prevented by cooling and controlling the pressure on the temperature controlling surfaces between which the wood material is sealed.

Tyypillisesti polymeroituva aine polymeroidaan pitämällä imeytetty puukappale lämpötilaa säätävien pintojen välissä, jotka ovat lämpöä hyvin johtavasta materiaalista valmistettujen elementtien pintoja. Elementit on erään toimivan sovellutusmuodon mukaan valmistettu lämpöä hyvin johtavasta materiaalista kuten metallista. Elementteihin on tyypillisesti järjestetty kanavat, joihin johdetaan lämpöä säätävää väliainetta, kuten öljyä tai vettä.Typically, the polymerizable material is polymerized by holding the impregnated block of wood between the temperature-controlling surfaces which are the surfaces of the elements made of heat-conductive material. According to one functional embodiment, the elements are made of a heat-conductive material such as metal. The elements are typically provided with channels for supplying a heat adjusting medium such as oil or water.

Tällöin elementtien kanaviin johdetaan polymeroinnin alussa lämmittävää väliainetta, jotta reaktio lähtisi alkuun, ja polymeroinnin eksotermisessa vaiheessa jäähdyttävää väliainetta, jottei monomeeri kiehuisi ja/tai puumateriaali tuhoutuisi. Tällöin lämmittävällä väliaineella pidetään lämpöä säätävien pintojen lämpötila välillä 40 - 200 °C, edullisesti välillä 100 -200 °C.Thereby, a heating medium is introduced into the ducts of the elements at the beginning of the polymerization to initiate the reaction, and in the exothermic phase of the polymerization a cooling medium to prevent the monomer from boiling and / or destroying the wood material. The heating medium is then used to maintain the temperature of the heat-adjusting surfaces between 40 and 200 ° C, preferably between 100 and 200 ° C.

On myös edullista säädellä kunkin materiaalin riittävien ominaisuuksien mukaisia ainemääriä. Inerttikaasun, kuten typen, paine on säädettävä siten, että polymeroituva aine sekä materiaaliin, kuten puuhun jäljelle jäänyt vesi ei kiehu ko. lämpötilassa.It is also advantageous to regulate the amounts of material according to sufficient properties of each material. The pressure of an inert gas, such as nitrogen, must be controlled so that the polymerizable material and the water remaining in the material, such as wood, do not boil. temperature.

Kun polymerointiprosessi on loppuunsaatettu, mahdollinen ylipaineen aikaansaamiseksi johdettu paine poistetaan ja puumateriaali siirretään seuraavaan prosessivaiheeseen. Ylipaineen poisto suoritetaan hallitusti siten, että paineen purkaminen ei aiheuta puumateriaalille laadullisia ongelmia. Tämä tapahtuu siten, että oikean prosessiajan kuluttua, poly-meroituneen materiaalin paine alennetaan hitaasti ennen puristinlevyjen avautumista ja siirretään seuraavaan prosessivaiheeseen.When the polymerization process is completed, any pressure applied to create excess pressure is removed and the wood material is transferred to the next process step. The removal of overpressure is carried out in a controlled manner so that releasing the pressure does not cause any qualitative problems for the wood material. This is done so that after the correct process time, the pressure of the polymerized material is slowly lowered before the press plates open and transferred to the next process step.

Prosessilaitteet puhdistetaan harjaamalla, puhaltamalla tai muuten mekaanisesti mahdollisista epäpuhtauksista. Tällaisella menettelyllä mahdollisesti syntyneet muovipurseet ja muut epäpuhtaudet poistetaan polymerointilaitteiston pinnalta. Toimilaitteet ovat puhtaita seuravaa polymerointia varten. Prosessista poistuneet nestemäiset kemikaalit kerätään talteen keräilyastioihin ja palautetaan uudelleen kyllästysprosessiin.The process equipment is cleaned by brushing, blowing or otherwise mechanically contaminated. Plastic bursts and other impurities that may be generated by such a procedure are removed from the surface of the polymerization apparatus. The actuators are clean for subsequent polymerization. Liquid chemicals that have left the process are collected in collection vessels and returned to the impregnation process.

1414

Kun varsinainen poiymerointiprosessi on viety loppuun, on edullista suorittaa puumateriaalissa olevalle polymerointituotteelle nk. jälkipolymerointiprosessi. Tämän tarkoituksena on minimoida mahdollisten materiaaliin sitoutuneiden emissioiden määrä sekä jäähdyttää tuotteet ennen jatkokäsittelyjä. Jälkipolymerointi aikaansaadaan edullisesti lämmöllä.Once the actual polymerization process has been completed, it is advantageous to carry out a so-called post-polymerization process on the polymerization product in the wood material. The purpose of this is to minimize the amount of material-bound emissions and to cool the products before further processing. The post-polymerization is preferably accomplished by heat.

Edellä olevan keksinnön ansiosta puumateriaali säilyttää hyvin muotonsa, kovuus tulee paljon tasaisemmaksi, uusia vaikeasti kyllästyviä puulajeja voidaan hyödyntää korkeamman jalostusasteen tuotteiksi. Ei tarvita erillistä jälkityöstöä erilaisten tuotetta muuttavien tai prosessissa käytettävien aineiden ja lisäaineiden johdosta. Kemikaalien haihtuminen on minimoitu. Laitteisto soveltuu sekä levymäisten että pienempienkin tuotteiden valmistukseen ja tuotantoprosessissa käytetyt laitteet ovat standardilaitteita. Prosessi on työturvallinen ja sillä voidaan saavuttaa avoimiin järjestelmiin nähden huomattavat kustannussäästöt.Thanks to the above invention, the wood material retains its shape well, the hardness becomes much more uniform, and new types of hard-to-saturate wood can be utilized as products of a higher degree of processing. No separate finishing is required due to the different substances and additives used to modify the product or used in the process. The evaporation of chemicals is minimized. The equipment is suitable for manufacturing plate-like and smaller products, and the equipment used in the production process is standard equipment. The process is work-safe and can provide significant cost savings over open systems.

Puumateriaalien polymeroinnin ja eri ominaisuuksien parhaat tulokset saavutetaan mahdollisimman homogeenisen kyllästyksen ja hyvin hallitun polymerointiprosessin avulla. Kuten aikaisemmin on todettu, puumateriaalin epähomogeeninen rakenne vaikeuttaa parhaiden tulosten saavuttamista. Kyllästyksen kannalta eri puulajien tuntemus, oikeaoppinen esikäsittely, työstäminen, oikeiden aineseosten valinta ja hallittu kyllästysohjelma ovat lopputuloksen kannalta avainasemassa.The best results from the polymerization and various properties of wood materials are achieved through the most homogeneous impregnation and a well-controlled polymerization process. As stated earlier, the non-homogeneous structure of the wood material makes it difficult to obtain the best results. In terms of impregnation, knowledge of different types of wood, orthodontic pre-treatment, machining, selection of the right blends of materials and a controlled impregnation program are key to the end result.

Eri puulajien tuntemus helpottaa ymmärtämään samankin puulajin sisäisiä rakenteellisia eroavaisuuksia ja valitsemaan materiaalista vain oikeat alueet käsittelyyn. Puumateriaalin hallitulla esikäsittelyllä saadaan esille taas puulajin työstöä ja ulkonäköä parhaiten palvelevia laadullisia ominaisuuksia.Knowledge of different types of wood makes it easier to understand the internal structural differences of the same wood type and to select only the right areas for processing. Controlled pre-treatment of wood material again reveals the qualities that best serve the processing and appearance of the wood species.

Kyllästysprosessissa keskeisiä elementtejä ovat käytetty kyllästystäpä, puulajien per-meabiliteetin tuntemus eri rakenneosissa, paine, paineenkäsittelyn aika, tarvittava kylläs-tysmäärä sekä oikean impregnointimäärän seuranta.The key elements in the impregnation process are the impregnation head used, knowledge of the permeability of the wood species in the various components, pressure, time of pressure treatment, amount of impregnation required and monitoring of the correct impregnation rate.

Polymeroinnissa oikeiden polymerointiolosuhteiden hallinta on avainasemassa. Taloudellisuuden ja kilpailukyvyn kannalta oleellista on kalliiden kyllästysaineiden hävikin minimoiminen. Tämä tarkoittaa tekniseltä kannalta oikeaoppisen suljetun systeemin hallintaa. Hai- 15 littu polymerointi saavutetaan suljetussa systeemissä oikealla puulajikohtaisella polyme-rointilämpötilalla ja -ajalla.In polymerization, control of the correct polymerization conditions is key. Minimizing the cost of expensive impregnating agents is essential for economy and competitiveness. This means controlling a closed system from a technical point of view. The desired polymerization is achieved in a closed system at the correct wood species specific polymerization temperature and time.

Eri puulajit ja niiden sisäiset permeabiliteettierot vaikuttavat kyllästysaineiden määrään. Lisäksi haluttu mahdollisimman tasainen lopputuotteen laatu vaatii oikean imeytyksen säätöä. Eri puulajit kyllästyvät eri tavoin. Maailman puulajeista (esimerkiksi lähde Industrial Timber Preservation vuodelta 1979 / 391 eri puulajia) voidaan erottaa kyllästyvyyden ja käsiteltävyyden kannalta hyvin nesteitä läpäisevät puulajit (17 %), yleisesti tai usein nesteiden läpäisyä vastustavat puulajit (17 %), nesteiden läpäisyä vastustavat puulajit (23 %) ja kyllästymättömät puulajit (43 %). Puulajien luonnollista kovuutta taas voidaan arvioida seuraavasti: Hyvin kovat puulajit (16 %), kovat puulajit (18 %), yleensä kovat puulajit (19 %), ei-kovat puulajit (26 %) ja hauraat puulajit (21 %).Different wood species and their intrinsic permeability differences affect the amount of impregnating agents. In addition, the desired quality of the final product requires the correct absorption adjustment. Different wood species get bored in different ways. Worldwide wood species (eg Industrial Timber Preservation from 1979/391 different wood species) can be distinguished from woods that are highly liquid permeable in terms of saturation and handling (17%), wood species that are generally or frequently resistant to fluid permeability (17%), and unsaturated wood species (43%). The natural hardness of wood species, on the other hand, can be estimated as follows: Very hard wood species (16%), Hard wood species (18%), Generally hard wood species (19%), Non-hardwood species (26%) and Fragile wood species (21%).

Kyllästyvyyden ja polymeroinnin kannalta täytyy ottaa huomioon sekä puunmateriaalin läh-töominaisuudet että imeyttämällä ja polymeroimalla saatavat lisäominaisuudet. Ei ole taloudellisesti kannattavaa käsitellä jo riittävän kovia puulajeja, eikä myöskään liian suuria ainemääriä imeviä puulajeja. Kovuuden kannalta yleisesti on ajateltu, että lopputuotteen hyvänä kovuutena pidetään tammen kovuutta. Sen Brinell-kovuus on n. 3 N/mm2. Sitä kovemmat tuotteet valitaan vaativiin kohteisiin ja sitä alhaisempien kovuuksien käyttö on muussa massatuotannossa.From the point of view of saturation and polymerization, both the starting properties of the wood material and the additional properties obtained by impregnation and polymerization must be taken into account. It is not economically viable to deal with wood species that are already hard enough, or wood that absorbs too much material. In terms of hardness, it is generally thought that oak hardness is considered to be a good hardness of the final product. It has a Brinell hardness of about 3 N / mm 2. Harder products are selected for demanding applications and lower hardnesses are used in other mass production.

Keksinnön kannalta sopivia puulajeja vaativiin ja arvokkaisiin käyttöolosuhteisiin voidaan hyödyntää yllämainituista 391 puulajista vähintään 31 % eli noin 86 puulajia, mikäli kriteerinä on taloudellinen ja kilpailukykyinen prosessi ja vähintään tammen kovuus.At least 31% of the 391 wood species mentioned above, or about 86 wood species, can be utilized for demanding and valuable conditions of use in accordance with the invention, provided that the criteria are economic and competitive and at least the hardness of the oak.

Normaalissa avoimessa kyllästys- ja polymerointiprosessissa ainemäärien haihtumisesta johtuva hävikki saattaa nousta aina 90 prosenttiin puumateriaaliin imeytyneestä määrästä. Keskimäärin hävikin määrä on 75 - 80 prosenttia. Keksinnön kannalta voidaan suljetun systeemin avulla vähentää haihtumisesta johtuvaa hävikkiä merkittävästi.In a normal open impregnation and polymerisation process, losses due to evaporation of material amounts can reach up to 90% of the amount absorbed in the wood material. On average, the loss rate is 75-80%. From the point of view of the invention, a closed system can significantly reduce evaporative losses.

1616

Yleisesti käytetyillä kyllästysmenetelmillä aineiden imeytymismäärät N kg/m3 ja avoimessa polymeroinnissa polymerointijäämät B/ kg/m3 sekä suljetun systeemin C/kg/m3 polyme-roinnin polymeerijäämät ovat esimerkiksi keskimäärin seuraavanlaisia: N kg/m3 B/ kg/m3 % Cl kg/m3 % • koivu 450-550 100- 130 22-24 250-350 55-64 • leppä 450-550 100- 130 22-24 230-340 51 -62 • haapa 550-650 100- 120 18-34 250-350 45-54 • mänty ( pintapuu) 300 - 450 65- 115 22-26 160 - 250 53 - 56 • punapyökki 250-450 50- 77 17- 20 140-260 56 -58 • punatammi 150-325 20- 65 13-20 180-200 55-62 • kirsikka 450-550 100- 120 22-34 240-340 53-62 • saarni 450-550 100- 120 22-34 230-330 51 -60 • vaahtera 450-550 100- 130 22-24 250-350 56-64 • lehtikuusi 150-200 25 - 60 17-30 80- 130 53-65* • douglaskuusi 50- 135 10- 20 20- 15 25 - 75 50-56* • hemlokki 200-400 50- 100 25 100-270 50-68 • Engelmanninkuusi 150-270 30- 70 20-26 70-150 47-56* • punaseetri 130-350 20-100 15-22 50-230 38-66* • ponderosamänty 300-490 50-110 17-22 150-270 50-55 • valkokuusi 90-120 20 - 35 22-29 50- 90 56-75*With the impregnation methods commonly used, the absorption rates of the substances N kg / m3 and the polymerization residues B / kg / m3 in open polymerization and the polymerization residues of the closed system C / kg / m3 are, for example, on average: N kg / m3 B / kg / m3% Cl kg / m3% • birch 450-550 100- 130 22-24 250-350 55-64 • alder 450-550 100- 130 22-24 230-340 51 -62 • aspen 550-650 100- 120 18-34 250-350 45- 54 • pine (hardwood) 300 - 450 65- 115 22-26 160 - 250 53 - 56 • beech 250-450 50- 77 17- 20 140-260 56 -58 • red oak 150-325 20- 65 13-20 180 -200 55-62 • cherry 450-550 100- 120 22-34 240-340 53-62 • ash 450-550 100- 120 22-34 230-330 51 -60 • maple 450-550 100- 130 22-24 250-350 56-64 • Larch 150-200 25 - 60 17-30 80- 130 53-65 * • Douglas Spruce 50- 135 10- 20 20- 15 25 - 75 50-56 * • Hemlock 200-400 50-100 25 100-270 50-68 • English spruce 150-270 30- 70 20-26 70-150 47-56 * • red cedar 130-350 20-100 15-22 50-230 3 8-66 * • Ponderos Pine 300-490 50-110 17-22 150-270 50-55 • White Spruce 90-120 20 - 35 22-29 50- 90 56-75 *

Keskiarvo, % 23,4 56,4Mean% 23.4 56.4

Keskimäärä, kg/m3 348,6Average, kg / m3 348.6

Taulukon kyllästysmäärien arvojen vaihtelurajat syntyvät saman puulajin erojen perusteella. Tähdellä merkityt puulajit ovat usein vaikeasti kyllästyviä sekä niiden sisäiset kyllästy-vyyserot ovat suuria.The range of values for the saturation rates in the table is based on differences in the same tree species. Types of wood marked with an asterisk are often difficult to saturate and have large differences in internal saturation.

Kuten taulukon arvoista voidaan huomata, keksintö parantaa polymeroinnin jäämiä n. 2-3 -kertaisesti avoimeen systeemiin verrattuna. Lopullisten jäämämäärien erot syntyvät saman 17 puulajin keksintöön soveltuvien eri rakenneosien epähomogeenisesta kyllästyvyydestä sekä eri ympäristötekijöistä.As can be seen from the values in the table, the invention improves the polymerization residues by about 2 to 3-fold compared to the open system. Differences in final residue levels result from the inhomogeneous saturation of the various components applicable to the invention of the same 17 species of wood and from various environmental factors.

Taloudelliselta kannalta voidaan keksinnön katsoa säästävän kemikaalikustannuksia avoimiin polymerointijärjestelmiin verrattuna keskimäärin 100 - 200 kg/m3. Tuotantokustannukset vähenevät vastaavasti 25 - 35 %. Sama kovuuden tai muiden ominaisuuksien yhdistelmä saavutetaan siis 25 - 35 % vähemmillä liuosmäärillä. Lisäksi keksintö tasaa eri puulajien jäämämäärät, eikä puulajien eri osissa erotu niin selvästi epähomogeenisesti käsiteltyjä alueita.From an economic point of view, the invention can be considered to save chemical costs by an average of 100 to 200 kg / m 3 compared to open polymerization systems. Production costs are reduced by 25-35%. Thus, the same combination of hardness or other properties is achieved with 25 to 35% less solution volumes. In addition, the invention smoothes out the residues of different species of wood, and the areas of the species that are not homogeneously treated are not so clearly distinguished.

Tuotannon kemikaalikulutus on keskimäärin 350 kg/m3 ja kustannuslOOO - 2000 euroa/m3. Käytettäessä avointa polymerointijärjestelmää systeemistä haihtuu keskimäärin 270 kg/m3, mutta keksinnön mukaista suljettua polymerointijärjestelmää käytettäessä puulajista ja halutun tuotteen ominaisuuksista vain enintään 150 kg/m3. Sama lopputulos saavutetaan 120 kg/m3 pienemmällä ainemäärällä ja 350 - 800 euroa/m3 pienemmin kustannuksin. Lisäksi tuotteiden laatu on tasaisempi kuin avoimessa polymerointijärjestelmässä.The average chemical consumption of the production is 350 kg / m3 and the cost is 10,000 EUR / m3. With an open polymerization system, the system evaporates an average of 270 kg / m 3, but with a closed polymerization system according to the invention only a maximum of 150 kg / m 3 of the wood species and the properties of the desired product. The same result is achieved with a lower amount of material of 120 kg / m3 and a lower cost of 350 - 800 EUR / m3. In addition, the quality of the products is smoother than in an open polymerization system.

Seuraavassa esitetään suoritusesimerkki, jonka tarkoituksena on vain valaista edellä esitettyä keksintöä.The following is an exemplary embodiment, which is intended only to illustrate the above invention.

Esimerkki:Example:

Normaali 4' x 8 ' koivuvanerituote, jonka pintaviilu/-viilut on esikäsitelty siten, että sen värisävy on haudonnan avulla saatu mahdollisimman tasaiseksi ja rakenteen pintaan on synnytetty mikroskooppisia murtumia ja pinnan rakenne on asetettu oikeaan suuntaan vanerin liimauksen aikana vanerin pintaan. Vanerituote ladotaan kyllästystä varten suunniteltuihin laitteisiin.A standard 4 'x 8' birch plywood product with surface veneer / veneers pre-treated to provide even coloration through incubation and microscopic fractures on the surface of the structure and the correct orientation of the surface during plywood bonding. The plywood product is loaded into equipment designed for impregnation.

Vanerituote käsitellään liuosseoksella, jossa on 90 % akryylimonomeeriä tai esipolymeeriä sekä silloitusaineita noin 9-9,5 % ja katalyyttiä 0,5-1,0 %. Käsittelyn onnistumiseksi tuotteen painoa mitataan jatkuvasti käsittelyn aikana. Mikäli tuotteelle halutaan palon-suojaominaisuuksia, lisätään palonsuoja-ainetta, esimerkiksi erilaisia veteen liukenemattomia yhdisteitä noin 1 - 2 %. Mikäli tämän lisäksi käsiteltävä tuote halutaan värjätä, voidaan kyllästysseokseen lisätä veteen liukenemattomia orgaanisia väriaineita.The plywood product is treated with a solution mixture of 90% acrylic monomer or prepolymer and crosslinking agents about 9-9.5% and catalyst 0.5-1.0%. For successful processing, the weight of the product is continuously measured during processing. If fire protection properties are desired for the product, a flame retardant, for example various water-insoluble compounds, is added at about 1-2%. In addition, if the product to be treated is to be dyed, water-insoluble organic dyes may be added to the impregnation mixture.

1818

Kyllästyksen jälkeen vanerituote pakataan polymerointia varten erityiseen pakettiin ja syötetään kuumapuristimeen. Kuumapuristimeen syötön jälkeen puristinlevyjen ympärille asetetaan suljettua systeemiä varten sivuttaiset ilmatiiviit suojat ja puristin lasketaan alas. Suljettuun systeemiin syötetään ylipaineistusta varten inerttikaasua, jolloin systeemin ylipaine nousee noin arvoon 300 kPa (3 bar). Puristimen lämpötila nostetaan arvoon noin 120 °C. Eksotermisen polymerointiprosessin käynnistyessä puristimen suljetun systeemin sisäinen paine alkaa nousta, jolloin paineen tasoa pidetään riittävän korkeana, jottei tapahdu kemikaalien ulospurkautumista levyn päistä. Paineen kasvaessa liian suureksi, voidaan painetta vähentää varoventtiilin avulla.After impregnation, the plywood product is packaged in a special package for polymerization and fed to a hot press. After feeding to the hot press, lateral airtight shields are placed around the press plates for a closed system and the press is lowered. An inert gas is supplied to the closed system for overpressure, bringing the system overpressure to about 300 kPa (3 bar). The temperature of the press is raised to about 120 ° C. As the exothermic polymerization process begins, the internal pressure in the pressurized closed system begins to rise, keeping the pressure level high enough to prevent chemicals from being discharged from the ends of the sheet. If the pressure becomes too high, the safety valve can be used to reduce the pressure.

Kovetusaika vaihtelee käsiteltävän aineen paksuudesta ja koosta sekä sisään syötetyn aineen määrästä riippuen. Kun on käsitelty vain vanerituotteen pintakerros ja mahdollisimman lyhyt matka vanerin sivu- ja päätysuunnasta, voidaan polymerointiprosessi keskeyttää noin 20 - 30 minuutin kuluttua.The curing time varies depending on the thickness and size of the material to be treated and the amount of material introduced. After only the surface layer of the plywood product has been treated and as short as possible from the side and end directions of the plywood, the polymerization process can be interrupted after about 20-30 minutes.

Puristinlevyt ja sivusuojat nostetaan ylös ja komposiittituote syötetään jälkikäsittelyproses-siin. Puristimen pinnat puhdistetaan ja puristimeen syötetään uusi erä polymeroitavaksi. Jälkikäsittelyn aikana vanerilevy pidetään esimerkiksi + 50°C:n lämpötilassa 3-4 tuntia, minkä jälkeen vaneri on valmis jatkokäsiteltäväksi.The press plates and side shields are raised and the composite product is fed into a post-treatment process. The press surfaces are cleaned and a new batch is fed to the press for polymerization. During post-treatment, for example, the plywood is kept at a temperature of + 50 ° C for 3-4 hours, after which the plywood is ready for further processing.

Lopputulokseksi syntyy menetelmän avulla tuote, jonka kovuusarvot ovat normaaliin vastaavaan puulajiin nähden 5-10 -kertaisia, hyvin nesteitä läpäisevillä puulajeilla jopa 10 -20 -kertaisia. Puun kovuuden vertailuna käytetään usein Brinell- kovuusarvoa ja esimerkiksi lattiapäällystealalla tammen kovuutta, joka on n. 3,0 N/mm2. Normaalin koivupuun Brinell-kovuus on n. 2,0 - 2,6 N/mm2 ja menetelmän mukaisen käsittelyn jälkeen 10,0 - 25 N/mm2, jopa 50 N/mm2, suomalaisen männyn kovuus on n. 1,6 -1,7 N/mm2 ja käsittelyn jälkeen 3,5 - 7,0 N/mm2, suomalaisen haavan kovuus on n. 1,3-1,4 N/mm2 ja käsittelyko-vuus 8,0 -13,0 N/mm2 ja kotimaisen lepän kovuus on n. 1,2 -1,3 N/mm2 ja käsittelykovuus 5,0 -10,0 N/mm2. Ulkomaisista puulajeista mainittakoon punapyökki, jonka Brinell-kovuus on käsittelemättömänä n. 2,6 - 3,3 N/mm2 ja käsittelyn jälkeen 6,0 - 9,0 N/mm2, punatammen kovuus ennen käsittelyä on n. 3,0 N/mm2 ja käsiteltynä n. 7,0 -10,0 N/mm2, hemlokin kovuus on n. 1,2-1,3 N/mm2 ja käsiteltynä 7,0 - 9,0 N/mm2, douglaskuusen kovuus on n. 1,15-1,40 N/mm2ja käsiteltynä 3,5 - 4,0 N/mm2 ja basswoodin kovuus on n. 1,26 N/mm2 19 ja käsittelyn kovuus 8,0 -10,0 N/mm2. Puiden kovuusarvojen hajonta johtuu puumateriaalin luonnollisesta epähomogeenisuudesta ja erilaisesta nesteiden läpäisykyvystä esimerkiksi puun pinta- ja sydänosien välillä.The end result of the method is a product having hardness values of 5 to 10 times that of a normal equivalent wood species, and of up to 10 to 20 times that of a high permeability wood species. The Brinell hardness value is often used for comparing the hardness of wood and, for example, in the flooring industry, the hardness of the oak is about 3.0 N / mm 2. Normal birch has a Brinell hardness of about 2.0 - 2.6 N / mm2 and after treatment according to the method, a hardness of Finnish pine of about 1.0 - 25 N / mm2, up to 50 N / mm2, 7 N / mm2 and after treatment 3.5-7.0 N / mm2, the hardness of the Finnish wound is about 1.3-1.4 N / mm2 and the hardness of the treatment is 8.0-13.0 N / mm2 and algae hardness is about 1.2-1.3 N / mm2 and the processing hardness is 5.0 -10.0 N / mm2. Among the foreign species, beech beech, which has a Brinell hardness of about 2.6 to 3.3 N / mm2 and after treatment 6.0 to 9.0 N / mm2, the hardness of red oak before treatment is about 3.0 N / mm2 and treated from about 7.0 to about 10.0 N / mm 2, hardness of hemlock from about 1.2 to about 1.3 N / mm 2, and from about 7.0 to 9.0 N / mm 2, hardness of Douglas fir is about 1, 15-1.40 N / mm 2 and 3.5 to 4.0 N / mm 2 when treated and a hardness of basswood of about 1.26 N / mm 2 19 and a hardness of 8.0 to 10.0 N / mm 2. Dispersion of hardness values of wood is due to the natural inhomogeneity of wood material and different permeability of liquids, for example between wood surface and core.

Menetelmällä valmistettu tuote säilyttää hyvin puun luonnollisen kauneuden, tuotteen kulutuskestävyys paranee oleellisesti, sen laajeneminen muuttuu tasaiseksi ja pituuslaajene-minen vähenee, pinnan hankausominaisuudet paranevat huomattavasti, tuotetta voidaan hioa, työstää, liimata ja pintakäsitellä kaikilla tunnetuilla menetelmillä, tuotteen valonsieto-kyky paranee oleellisesti, tuotteen palonkesto sopii L-luokan julkisiin kohteisiin, tuotteen vedenkestävyysominaisuudet paranevat (veden imeytymisen määrä ja nopeus vähenevät oleellisesti, tuotteen stabiilius lisääntyy ja isotrooppisuus sekä homogeenisuus paranevat, kosteuseläminen pinnan suunnassa minimoituu), tuotetta voidaan värjätä joko syvävär-jäyksenä tai osittaisvärjäyksenä ja näin syntyneessä tuotteessa näkyy puun luonnollinen rakenne, tuotteen biologinen vastustuskyky paranee, tuotteen lämmönjohtokyky (fys.); lämmönjohtavuus (kem.) paranevat, tuotteen lujuus kasvaa (taivutusjäykkyys, taivutuksen kestävyys, taivutusmurtolujuus, vääntöjäykkyys ja vääntölujuus, iskulujuus, iskunkestävyys, iskusitkeys, iskuvastus, läpilyöntikestävyys ja puristuksenkestävyys).The product produced by the process retains well the natural beauty of the wood, substantially improves the wear resistance of the product, smoothes its expansion and decreases its length expansion, greatly improves the abrasion properties of the product, can be sanded, machined, glued and fire resistance suitable for L-class public properties, improved water resistance properties of the product (substantially reduced water absorption rate and speed, increased product stability and improved isotropic and homogeneous surface moisture minimization), product can be colored either as deep or partial discoloration natural structure, improved biological resistance of the product, thermal conductivity of the product (phys.); thermal conductivity (chem.) improves, product strength increases (flexural stiffness, flexural strength, flexural fracture, torsional stiffness and torsional strength, impact strength, impact resistance, impact resistance, impact resistance, and resistance to compression).

Lisäksi menetelmä soveltuu hyvin viilujen, lamellien, massiivipuiden ja pyöreiden puutuotteiden valmistukseen sekä levymäisten tuotteiden, kuten vanereiden, OSB-levyjen, lastulevyjen, MDF-levyjen, massiivisten yksikerros- tai monikerroslevyjen jne. valmistukseen. Menetelmä soveltuu levytuotteiden, kuten esimerkiksi vaneripintojen ja -päiden sää-, valo-, palo- tai biologiseen suojaukseen. Menetelmä soveltuu massiivipuiden pintojen tai päiden sää-, valo-, palosuojaukseen tai biologiseen suojaukseen. Menetelmää voidaan hyödyntää yhdistelmätuotteiden valmistuksessa ja tuotekehittelyssä. Käyttökohteita ovat esimerkiksi kiviteollisuus, autoteollisuus, muoviteollisuus ja tekstiiliteollisuus.In addition, the process is well suited for the production of veneers, lamellas, solid wood and round wood products, as well as for the manufacture of sheet-like products such as plywood, OSB, particle board, MDF, solid monolayer or multilayer boards, etc. The method is suitable for weather, light, fire or biological protection of sheet products such as plywood surfaces and ends. The method is suitable for weather, light, fire or biological protection of solid wood surfaces or ends. The method can be utilized in the manufacture of composite products and product development. Applications include the stone industry, the automotive industry, the plastics industry and the textile industry.

Menetelmä on teollisesti toteutettavissa sekä turvallinen, ympäristöystävällinen ja taloudellisesti kannattava verrattuna muihin menetelmiin. Keksintö vähentää haitallista kemikaalien haihtumista ja samalla parantaa esimerkiksi puumateriaalien käsittelyssä käytettyjen po-lymeroituvien aineiden jäämiä n. 2 - 3 -kertaisesti avoimeen ja painottomaan systeemiin verrattuna. Taloudelliselta kannalta voidaan keksinnön katsoa säästävän kemikaalikustan-nuksia avoimiin polymerointijärjestelmiin verrattuna keskimäärin 100 - 200 kg/m3. Vastaavasti keksinnön avulla voidaan valmistuksen tuotantokustannuksia alentaa puulajista riip 20 puen 20 - 50 %, keskimäärin 25 - 35 %. Sama kovuuden tai muiden ominaisuuksien yhdistelmä saavutetaan avoimiin tuotantojärjestelmiin verrattuna siis 20 - 35 % vähemmillä liuosmäärillä. Lisäksi keksintö tasaa eri puulajeihin sitoutuneet jäämämäärät, eikä puulajien eri osissa erotu niin selvästi epähomogeenisesti käsiteltyjä alueita.The method is industrially feasible and safe, environmentally friendly and economically viable compared to other methods. The invention reduces the harmful evaporation of chemicals and at the same time improves the residues of the polymerizable substances used, for example, in the treatment of wood materials, by about 2 to 3 times that of an open and weightless system. From an economic point of view, the invention can be considered to save chemical costs by an average of 100 to 200 kg / m 3 compared to open polymerization systems. Correspondingly, the invention makes it possible to reduce the production costs of manufacture from 20 to 50%, depending on the species, on average 25 to 35%. Thus, the same combination of hardness or other properties is achieved with 20 to 35% less solution volumes compared to open production systems. In addition, the invention smoothes the amount of residues bound to different species of wood, and the areas of the species that are not homogeneously treated are not so clearly distinguished.

Claims (9)

1. Förfarande utvecklat för att förbättra egenskapema hos trämaterial, kännetecknat av att ett träföremäl eller dess rävirke för att förbättra genomtränglighet för vätska dvs. permeabilitet har förbehandlats före impregnering genom att sönderdela dess cellstruktur genom att behandla träföremälet eller dess rävirke genom uppvärmning eller mekaniskt och att träföremälet eller dess rävirke fär absorbera ett flytande syntetiskt polymeriserbart medel och att polymerisation efter impregneringen utförs i samma tätä utrymme som har ästadkommits genom att sätta ett tätt hinder utanför träföremälet mellan värmereglerande ytor eller genom att läta ett tätt utrymme omsluta träföremälet och de temperaturreglerande ytoma.1. A process developed to improve the properties of wood materials, characterized in that a wood object or its shingle to improve liquid permeability, ie. permeability has been pretreated prior to impregnation by disintegrating its cellular structure by treating the wood article or its woodwork by heating or mechanically and that the wood article or its woodwork may absorb a liquid synthetic polymerizable agent and that post-impregnation polymerization is carried out in the same space provided a dense barrier outside the wooden object between heat-regulating surfaces or by letting a tight space enclose the wooden object and the temperature-regulating surfaces. 2. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att man i det tätä utrymmet har skapat bäde reglerbart övertryck med hjälp av ett medium, företrädesvis gas, och en övergripande kontroll av processförhällandena med hjälp av olika slags medier, företrädesvis vätska, änga, gas eller straining, och att värme som har alstrats av en exotermisk polymerisationsreaktion avlägsnas genom att minska övertrycket eller genom att ändra det regleras temperaturen för processen och samtidigt regleras särskilt egenskapema hos trämaterialet processförhällandena och det att de polymeriserbara medlen förblir i träet genom att ändra olika slags medier och deras mängder.Process according to any of the preceding claims, characterized in that in the dense space, adjustable overpressure has been created by means of a medium, preferably gas, and an overall control of the process conditions by means of various types of media, preferably liquid, meadow, gas or straining, and that heat generated by an exothermic polymerization reaction is removed by reducing the overpressure or by changing it, the temperature of the process is regulated and at the same time the properties of the wood material are regulated in particular by the process conditions and the polymerizable agents remain in the wood by changing various types. media and their quantities. 3. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att ett träföremäl eller dess rävirke för att förbättra genomtränglighet för vätska förbehandlas före impregnering genom att delvis sönderdela dess cellstruktur med pik, kniv eller laser företrädesvis före bearbetning eller därefter eller genom att företrädesvis säga, skära och svarva i samband med bearbetningen.Method according to any of the preceding claims, characterized in that a wood object or its wood for improving liquid permeability is pre-treated by partially decomposing its cellular structure with cock, knife or laser preferably before processing or thereafter or preferably, or preferably cutting and turning in connection with machining. 4. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att ett träföremäl eller dess rävirke för att särskilt förbättra genomtränglighet för vätska förbehandlas före impregnering genom att uppvärma, företrädesvis med hjälp av hett vatten, änga eller het gas, före bearbetning eller därefter.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that a wooden object or its wood for specially improving liquid permeability is pre-treated before impregnation by heating, preferably by means of hot water, meadow or hot gas, before processing or thereafter. 5. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att förbehandling genom att uppvärma utförs före bearbetning eller därefter genom att halla träföremälet eller dess rävirke vid en förhöjd temperatur pä 70-250 °C, företrädesvis vid utsättning för värme vid en temperatur pä 80-90 °C 15-30 timmar, företrädesvis 10-15 timmar, vid utsättning för värme eller förbehandling vid de högsta temperaturema pä 90-250 °C förkortar behandlingstiden pä motsvarande sätt.Process according to any of the preceding claims, characterized in that pre-treatment by heating is carried out before processing or thereafter by pouring the wooden object or its timber at an elevated temperature of 70-250 ° C, preferably when exposed to heat at a temperature of 80 -90 ° C 15-30 hours, preferably 10-15 hours, when exposed to heat or pretreatment at the highest temperatures of 90-250 ° C shortens the treatment time in a corresponding manner. 6. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att det plana eller utformade träföremälet har utformats efter sin anistropiska skärriktning sä att antalet ärsringar som radiellt syns i dess yta är sä stort som möjligt för att förbättra permeabiliteten och egenskapema hos träet.Method according to any of the preceding claims, characterized in that the planar or shaped wooden article has been designed according to its anistropic cutting direction so that the number of ring rings radially visible in its surface is as large as possible to improve the permeability and properties of the wood. 7. Förfarande enligt nägot av patentkraven vid vilket polymerisation av ett med ett polymeriserbart medel impregnerat träföremäl utförs mellan värmereglerande ytor som är ytoma pä element framställda i ett material som leder värme bra, vilka element har framställts i metall, kännetecknat av att kanaler i vilka man leder in värme och ett medium som reglerar processen och egenskapema hos träet har anordnats i elementen, som har framställts i ett material som leder värme bra.A method according to any of the claims wherein polymerization of a wood impregnated with a polymerizable agent is carried out between heat-regulating surfaces which are the surfaces of elements made of a material which conducts heat well, which elements are made of metal, characterized in that channels in which conducts heat and a medium which regulates the process and properties of the wood has been arranged in the elements, which have been produced in a material which conducts heat well. 8. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att ett tätt utrymme ästadkoms genom att exempelvis utanför träföremälet mellan de värmereglerande ytoma sätta ett tätt hinder vars material exempelvis har valts bland metall, gummi, trä, glas, plast eller en kombination av dessa.Method according to any of the preceding claims, characterized in that a dense space is provided by, for example, placing outside the wooden object between the heat-regulating surfaces a dense barrier whose material has been selected, for example, from metal, rubber, wood, glass, plastic or a combination of these. . 9. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att de värmeledande klämmande ytor som häller träföremälen tätt och i en trave separat tili sin form följer ytoma av det polymeriserbara träföremälet i enlighet med föremälets form varvid formen av föremälets utsida företrädesvis är platt, böjd eller tredimensionellt böjd.Method according to any of the preceding claims, characterized in that the heat-conducting clamping surfaces which pour the wooden articles tightly and in a stack separately in their shape follow the surfaces of the polymerizable wooden article according to the shape of the article, the shape of the outer surface of the article being preferably flat, curved. or three-dimensional curved.
FI20060949A 2006-10-27 2006-10-27 Method of improving a wood material FI123381B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060949A FI123381B (en) 2006-10-27 2006-10-27 Method of improving a wood material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060949A FI123381B (en) 2006-10-27 2006-10-27 Method of improving a wood material
FI20060949 2006-10-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060949A0 FI20060949A0 (en) 2006-10-27
FI20060949A FI20060949A (en) 2008-04-28
FI123381B true FI123381B (en) 2013-03-28

Family

ID=37232214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060949A FI123381B (en) 2006-10-27 2006-10-27 Method of improving a wood material

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI123381B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180245336A1 (en) * 2015-08-20 2018-08-30 Industrial Cooperation Foundation Chonbuk National University Flame-retardant, fireproof, semi-incombustible plywood ceiling material, and method for manufacturing same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180245336A1 (en) * 2015-08-20 2018-08-30 Industrial Cooperation Foundation Chonbuk National University Flame-retardant, fireproof, semi-incombustible plywood ceiling material, and method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
FI20060949A (en) 2008-04-28
FI20060949A0 (en) 2006-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7086850B2 (en) A method for partially deligynifying and filling a lignocellulosic material, and a composite material structure obtained by the method.
Militz et al. Processes and properties of thermally modified wood manufactured in Europe
CA2164645C (en) Hardened and fire retardant wood products
US20130298814A1 (en) Method for Treating Wood and Wood-Based Materials, and Wood and Wood-Based Materials Obtainable Therewith
Mirzaei et al. Glulam beam made from hydrothermally treated poplar wood with reduced moisture induced stresses
KR101982625B1 (en) Chemically modified wood and non-wood products and methods for the production thereof
CN1938133A (en) Impregnation process
EP2944461B1 (en) Method for making a panel of laminated veneer lumber and/or laminated veneer board for outdoor usage
AU2007204600A1 (en) Radiation curable system
CA2723923C (en) Method of forming a reconstituted wood block
KR101801561B1 (en) Durability improving method of wood
FI123381B (en) Method of improving a wood material
Ghani A review of different barriers and additives to reduce boron movement in boron dual treated wood
Wang et al. Effect of surface carbonization on mechanical properties of LVL
FI94607C (en) Process for hardening wood material
Spear Preservation, protection and modification of wood composites
FI125094B (en) A method for improving wood material
EP3356099B1 (en) Modified wood product and a process for producing said product
JP2023504861A (en) A green process for modifying wood
CN105473295B (en) The timber and non-timber product and method for the production thereof of chemical modification
Listyanto et al. Improving fire resistance of mahogany (swietenia macrophylla) wood impregnated with mixture of borax and boric acid
JPH06143205A (en) Manufacture of fungiproof wooden material
Ali et al. Hydrothermal Modification of Wood: A Review. Polymers 2021, 13, 2612
CN101395225A (en) Radiation curable system
Šernek Bonding of Modified Wood

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123381

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed